src/v8/src/heap/heap.h

   1 // Copyright 2012 the V8 project authors. All rights reserved.
   2 // Use of this source code is governed by a BSD-style license that can be
   3 // found in the LICENSE file.
   4
   5 #ifndef V8_HEAP_HEAP_H_
   6 #define V8_HEAP_HEAP_H_
   7
   8 #include <cmath>
   9
  10 #include "src/allocation.h"
  11 #include "src/assert-scope.h"
  12 #include "src/counters.h"
  13 #include "src/globals.h"
  14 #include "src/heap/gc-idle-time-handler.h"
  15 #include "src/heap/gc-tracer.h"
  16 #include "src/heap/incremental-marking.h"
  17 #include "src/heap/mark-compact.h"
  18 #include "src/heap/objects-visiting.h"
  19 #include "src/heap/spaces.h"
  20 #include "src/heap/store-buffer.h"
  21 #include "src/list.h"
  22 #include "src/splay-tree-inl.h"
  23
  24 namespace v8 {
  25 namespace internal {
  26
  27 // Defines all the roots in Heap.
  28 #define STRONG_ROOT_LIST(V)                                                    \
  29   V(Map, byte_array_map, ByteArrayMap)                                         \
  30   V(Map, free_space_map, FreeSpaceMap)                                         \
  31   V(Map, one_pointer_filler_map, OnePointerFillerMap)                          \
  32   V(Map, two_pointer_filler_map, TwoPointerFillerMap)                          \
  33   /* Cluster the most popular ones in a few cache lines here at the top.    */ \
  34   V(Smi, store_buffer_top, StoreBufferTop)                                     \
  35   V(Oddball, undefined_value, UndefinedValue)                                  \
  36   V(Oddball, the_hole_value, TheHoleValue)                                     \
  37   V(Oddball, null_value, NullValue)                                            \
  38   V(Oddball, true_value, TrueValue)                                            \
  39   V(Oddball, false_value, FalseValue)                                          \
  40   V(Oddball, uninitialized_value, UninitializedValue)                          \
  41   V(Oddball, exception, Exception)                                             \
  42   V(Map, cell_map, CellMap)                                                    \
  43   V(Map, global_property_cell_map, GlobalPropertyCellMap)                      \
  44   V(Map, shared_function_info_map, SharedFunctionInfoMap)                      \
  45   V(Map, meta_map, MetaMap)                                                    \
  46   V(Map, heap_number_map, HeapNumberMap)                                       \
  47   V(Map, mutable_heap_number_map, MutableHeapNumberMap)                        \
  48   V(Map, native_context_map, NativeContextMap)                                 \
  49   V(Map, fixed_array_map, FixedArrayMap)                                       \
  50   V(Map, code_map, CodeMap)                                                    \
  51   V(Map, scope_info_map, ScopeInfoMap)                                         \
  52   V(Map, fixed_cow_array_map, FixedCOWArrayMap)                                \
  53   V(Map, fixed_double_array_map, FixedDoubleArrayMap)                          \
  54   V(Map, constant_pool_array_map, ConstantPoolArrayMap)                        \
  55   V(Oddball, no_interceptor_result_sentinel, NoInterceptorResultSentinel)      \
  56   V(Map, hash_table_map, HashTableMap)                                         \
  57   V(Map, ordered_hash_table_map, OrderedHashTableMap)                          \
  58   V(FixedArray, empty_fixed_array, EmptyFixedArray)                            \
  59   V(ByteArray, empty_byte_array, EmptyByteArray)                               \
  60   V(DescriptorArray, empty_descriptor_array, EmptyDescriptorArray)             \
  61   V(ConstantPoolArray, empty_constant_pool_array, EmptyConstantPoolArray)      \
  62   V(Oddball, arguments_marker, ArgumentsMarker)                                \
  63   /* The roots above this line should be boring from a GC point of view.    */ \
  64   /* This means they are never in new space and never on a page that is     */ \
  65   /* being compacted.                                                       */ \
  66   V(FixedArray, number_string_cache, NumberStringCache)                        \
  67   V(Object, instanceof_cache_function, InstanceofCacheFunction)                \
  68   V(Object, instanceof_cache_map, InstanceofCacheMap)                          \
  69   V(Object, instanceof_cache_answer, InstanceofCacheAnswer)                    \
  70   V(FixedArray, single_character_string_cache, SingleCharacterStringCache)     \
  71   V(FixedArray, string_split_cache, StringSplitCache)                          \
  72   V(FixedArray, regexp_multiple_cache, RegExpMultipleCache)                    \
  73   V(Oddball, termination_exception, TerminationException)                      \
  74   V(Smi, hash_seed, HashSeed)                                                  \
  75   V(Map, symbol_map, SymbolMap)                                                \
  76   V(Map, string_map, StringMap)                                                \
  77   V(Map, one_byte_string_map, OneByteStringMap)                                \
  78   V(Map, cons_string_map, ConsStringMap)                                       \
  79   V(Map, cons_one_byte_string_map, ConsOneByteStringMap)                       \
  80   V(Map, sliced_string_map, SlicedStringMap)                                   \
  81   V(Map, sliced_one_byte_string_map, SlicedOneByteStringMap)                   \
  82   V(Map, external_string_map, ExternalStringMap)                               \
  83   V(Map, external_string_with_one_byte_data_map,                               \
  84     ExternalStringWithOneByteDataMap)                                          \
  85   V(Map, external_one_byte_string_map, ExternalOneByteStringMap)               \
  86   V(Map, short_external_string_map, ShortExternalStringMap)                    \
  87   V(Map, short_external_string_with_one_byte_data_map,                         \
  88     ShortExternalStringWithOneByteDataMap)                                     \
  89   V(Map, internalized_string_map, InternalizedStringMap)                       \
  90   V(Map, one_byte_internalized_string_map, OneByteInternalizedStringMap)       \
  91   V(Map, external_internalized_string_map, ExternalInternalizedStringMap)      \
  92   V(Map, external_internalized_string_with_one_byte_data_map,                  \
  93     ExternalInternalizedStringWithOneByteDataMap)                              \
  94   V(Map, external_one_byte_internalized_string_map,                            \
  95     ExternalOneByteInternalizedStringMap)                                      \
  96   V(Map, short_external_internalized_string_map,                               \
  97     ShortExternalInternalizedStringMap)                                        \
  98   V(Map, short_external_internalized_string_with_one_byte_data_map,            \
  99     ShortExternalInternalizedStringWithOneByteDataMap)                         \
 100   V(Map, short_external_one_byte_internalized_string_map,                      \
 101     ShortExternalOneByteInternalizedStringMap)                                 \
 102   V(Map, short_external_one_byte_string_map, ShortExternalOneByteStringMap)    \
 103   V(Map, undetectable_string_map, UndetectableStringMap)                       \
 104   V(Map, undetectable_one_byte_string_map, UndetectableOneByteStringMap)       \
 105   V(Map, external_int8_array_map, ExternalInt8ArrayMap)                        \
 106   V(Map, external_uint8_array_map, ExternalUint8ArrayMap)                      \
 107   V(Map, external_int16_array_map, ExternalInt16ArrayMap)                      \
 108   V(Map, external_uint16_array_map, ExternalUint16ArrayMap)                    \
 109   V(Map, external_int32_array_map, ExternalInt32ArrayMap)                      \
 110   V(Map, external_int32x4_array_map, ExternalInt32x4ArrayMap)                  \
 111   V(Map, external_uint32_array_map, ExternalUint32ArrayMap)                    \
 112   V(Map, external_float32_array_map, ExternalFloat32ArrayMap)                  \
 113   V(Map, external_float32x4_array_map, ExternalFloat32x4ArrayMap)              \
 114   V(Map, external_float64x2_array_map, ExternalFloat64x2ArrayMap)              \
 115   V(Map, external_float64_array_map, ExternalFloat64ArrayMap)                  \
 116   V(Map, external_uint8_clamped_array_map, ExternalUint8ClampedArrayMap)       \
 117   V(ExternalArray, empty_external_int8_array, EmptyExternalInt8Array)          \
 118   V(ExternalArray, empty_external_uint8_array, EmptyExternalUint8Array)        \
 119   V(ExternalArray, empty_external_int16_array, EmptyExternalInt16Array)        \
 120   V(ExternalArray, empty_external_uint16_array, EmptyExternalUint16Array)      \
 121   V(ExternalArray, empty_external_int32_array, EmptyExternalInt32Array)        \
 122   V(ExternalArray, empty_external_int32x4_array, EmptyExternalInt32x4Array)    \
 123   V(ExternalArray, empty_external_uint32_array, EmptyExternalUint32Array)      \
 124   V(ExternalArray, empty_external_float32_array, EmptyExternalFloat32Array)    \
 125   V(ExternalArray, empty_external_float32x4_array, EmptyExternalFloat32x4Array)\
 126   V(ExternalArray, empty_external_float64x2_array, EmptyExternalFloat64x2Array)\
 127   V(ExternalArray, empty_external_float64_array, EmptyExternalFloat64Array)    \
 128   V(ExternalArray, empty_external_uint8_clamped_array,                         \
 129     EmptyExternalUint8ClampedArray)                                            \
 130   V(Map, fixed_uint8_array_map, FixedUint8ArrayMap)                            \
 131   V(Map, fixed_int8_array_map, FixedInt8ArrayMap)                              \
 132   V(Map, fixed_uint16_array_map, FixedUint16ArrayMap)                          \
 133   V(Map, fixed_int16_array_map, FixedInt16ArrayMap)                            \
 134   V(Map, fixed_uint32_array_map, FixedUint32ArrayMap)                          \
 135   V(Map, fixed_int32_array_map, FixedInt32ArrayMap)                            \
 136   V(Map, fixed_int32x4_array_map, FixedInt32x4ArrayMap)                        \
 137   V(Map, fixed_float32_array_map, FixedFloat32ArrayMap)                        \
 138   V(Map, fixed_float32x4_array_map, FixedFloat32x4ArrayMap)                    \
 139   V(Map, fixed_float64x2_array_map, FixedFloat64x2ArrayMap)                    \
 140   V(Map, fixed_float64_array_map, FixedFloat64ArrayMap)                        \
 141   V(Map, fixed_uint8_clamped_array_map, FixedUint8ClampedArrayMap)             \
 142   V(FixedTypedArrayBase, empty_fixed_uint8_array, EmptyFixedUint8Array)        \
 143   V(FixedTypedArrayBase, empty_fixed_int8_array, EmptyFixedInt8Array)          \
 144   V(FixedTypedArrayBase, empty_fixed_uint16_array, EmptyFixedUint16Array)      \
 145   V(FixedTypedArrayBase, empty_fixed_int16_array, EmptyFixedInt16Array)        \
 146   V(FixedTypedArrayBase, empty_fixed_uint32_array, EmptyFixedUint32Array)      \
 147   V(FixedTypedArrayBase, empty_fixed_int32_array, EmptyFixedInt32Array)        \
 148   V(FixedTypedArrayBase, empty_fixed_float32_array, EmptyFixedFloat32Array)    \
 149   V(FixedTypedArrayBase, empty_fixed_float32x4_array,                          \
 150       EmptyFixedFloat32x4Array)                                                \
 151   V(FixedTypedArrayBase, empty_fixed_float64x2_array,                          \
 152       EmptyFixedFloat64x2Array)                                                \
 153   V(FixedTypedArrayBase, empty_fixed_int32x4_array, EmptyFixedInt32x4Array)    \
 154   V(FixedTypedArrayBase, empty_fixed_float64_array, EmptyFixedFloat64Array)    \
 155   V(FixedTypedArrayBase, empty_fixed_uint8_clamped_array,                      \
 156     EmptyFixedUint8ClampedArray)                                               \
 157   V(Map, sloppy_arguments_elements_map, SloppyArgumentsElementsMap)            \
 158   V(Map, function_context_map, FunctionContextMap)                             \
 159   V(Map, catch_context_map, CatchContextMap)                                   \
 160   V(Map, with_context_map, WithContextMap)                                     \
 161   V(Map, block_context_map, BlockContextMap)                                   \
 162   V(Map, module_context_map, ModuleContextMap)                                 \
 163   V(Map, global_context_map, GlobalContextMap)                                 \
 164   V(Map, undefined_map, UndefinedMap)                                          \
 165   V(Map, the_hole_map, TheHoleMap)                                             \
 166   V(Map, null_map, NullMap)                                                    \
 167   V(Map, boolean_map, BooleanMap)                                              \
 168   V(Map, uninitialized_map, UninitializedMap)                                  \
 169   V(Map, arguments_marker_map, ArgumentsMarkerMap)                             \
 170   V(Map, no_interceptor_result_sentinel_map, NoInterceptorResultSentinelMap)   \
 171   V(Map, exception_map, ExceptionMap)                                          \
 172   V(Map, termination_exception_map, TerminationExceptionMap)                   \
 173   V(Map, message_object_map, JSMessageObjectMap)                               \
 174   V(Map, foreign_map, ForeignMap)                                              \
 175   V(HeapNumber, nan_value, NanValue)                                           \
 176   V(HeapNumber, infinity_value, InfinityValue)                                 \
 177   V(HeapNumber, minus_zero_value, MinusZeroValue)                              \
 178   V(Map, neander_map, NeanderMap)                                              \
 179   V(JSObject, message_listeners, MessageListeners)                             \
 180   V(UnseededNumberDictionary, code_stubs, CodeStubs)                           \
 181   V(UnseededNumberDictionary, non_monomorphic_cache, NonMonomorphicCache)      \
 182   V(PolymorphicCodeCache, polymorphic_code_cache, PolymorphicCodeCache)        \
 183   V(Code, js_entry_code, JsEntryCode)                                          \
 184   V(Code, js_construct_entry_code, JsConstructEntryCode)                       \
 185   V(FixedArray, natives_source_cache, NativesSourceCache)                      \
 186   V(Script, empty_script, EmptyScript)                                         \
 187   V(NameDictionary, intrinsic_function_names, IntrinsicFunctionNames)          \
 188   V(Cell, undefined_cell, UndefineCell)                                        \
 189   V(JSObject, observation_state, ObservationState)                             \
 190   V(Map, external_map, ExternalMap)                                            \
 191   V(Object, symbol_registry, SymbolRegistry)                                   \
 192   V(Symbol, frozen_symbol, FrozenSymbol)                                       \
 193   V(Symbol, nonexistent_symbol, NonExistentSymbol)                             \
 194   V(Symbol, elements_transition_symbol, ElementsTransitionSymbol)              \
 195   V(SeededNumberDictionary, empty_slow_element_dictionary,                     \
 196     EmptySlowElementDictionary)                                                \
 197   V(Symbol, observed_symbol, ObservedSymbol)                                   \
 198   V(Symbol, uninitialized_symbol, UninitializedSymbol)                         \
 199   V(Symbol, megamorphic_symbol, MegamorphicSymbol)                             \
 200   V(Symbol, premonomorphic_symbol, PremonomorphicSymbol)                       \
 201   V(Symbol, generic_symbol, GenericSymbol)                                     \
 202   V(Symbol, stack_trace_symbol, StackTraceSymbol)                              \
 203   V(Symbol, detailed_stack_trace_symbol, DetailedStackTraceSymbol)             \
 204   V(Symbol, normal_ic_symbol, NormalICSymbol)                                  \
 205   V(Symbol, home_object_symbol, HomeObjectSymbol)                              \
 206   V(FixedArray, materialized_objects, MaterializedObjects)                     \
 207   V(FixedArray, allocation_sites_scratchpad, AllocationSitesScratchpad)        \
 208   V(FixedArray, microtask_queue, MicrotaskQueue)
 209
 210 // Entries in this list are limited to Smis and are not visited during GC.
 211 #define SMI_ROOT_LIST(V)                                                   \
 212   V(Smi, stack_limit, StackLimit)                                          \
 213   V(Smi, real_stack_limit, RealStackLimit)                                 \
 214   V(Smi, last_script_id, LastScriptId)                                     \
 215   V(Smi, arguments_adaptor_deopt_pc_offset, ArgumentsAdaptorDeoptPCOffset) \
 216   V(Smi, construct_stub_deopt_pc_offset, ConstructStubDeoptPCOffset)       \
 217   V(Smi, getter_stub_deopt_pc_offset, GetterStubDeoptPCOffset)             \
 218   V(Smi, setter_stub_deopt_pc_offset, SetterStubDeoptPCOffset)
 219
 220 #define ROOT_LIST(V)  \
 221   STRONG_ROOT_LIST(V) \
 222   SMI_ROOT_LIST(V)    \
 223   V(StringTable, string_table, StringTable)
 224
 225 // Heap roots that are known to be immortal immovable, for which we can safely
 226 // skip write barriers.
 227 #define IMMORTAL_IMMOVABLE_ROOT_LIST(V) \
 228   V(byte_array_map)                     \
 229   V(free_space_map)                     \
 230   V(one_pointer_filler_map)             \
 231   V(two_pointer_filler_map)             \
 232   V(undefined_value)                    \
 233   V(the_hole_value)                     \
 234   V(null_value)                         \
 235   V(true_value)                         \
 236   V(false_value)                        \
 237   V(uninitialized_value)                \
 238   V(cell_map)                           \
 239   V(global_property_cell_map)           \
 240   V(shared_function_info_map)           \
 241   V(meta_map)                           \
 242   V(heap_number_map)                    \
 243   V(mutable_heap_number_map)            \
 244   V(native_context_map)                 \
 245   V(fixed_array_map)                    \
 246   V(code_map)                           \
 247   V(scope_info_map)                     \
 248   V(fixed_cow_array_map)                \
 249   V(fixed_double_array_map)             \
 250   V(constant_pool_array_map)            \
 251   V(no_interceptor_result_sentinel)     \
 252   V(hash_table_map)                     \
 253   V(ordered_hash_table_map)             \
 254   V(empty_fixed_array)                  \
 255   V(empty_byte_array)                   \
 256   V(empty_descriptor_array)             \
 257   V(empty_constant_pool_array)          \
 258   V(arguments_marker)                   \
 259   V(symbol_map)                         \
 260   V(sloppy_arguments_elements_map)      \
 261   V(function_context_map)               \
 262   V(catch_context_map)                  \
 263   V(with_context_map)                   \
 264   V(block_context_map)                  \
 265   V(module_context_map)                 \
 266   V(global_context_map)                 \
 267   V(undefined_map)                      \
 268   V(the_hole_map)                       \
 269   V(null_map)                           \
 270   V(boolean_map)                        \
 271   V(uninitialized_map)                  \
 272   V(message_object_map)                 \
 273   V(foreign_map)                        \
 274   V(neander_map)
 275
 276 #define INTERNALIZED_STRING_LIST(V)                                \
 277   V(Object_string, "Object")                                       \
 278   V(proto_string, "__proto__")                                     \
 279   V(arguments_string, "arguments")                                 \
 280   V(Arguments_string, "Arguments")                                 \
 281   V(caller_string, "caller")                                       \
 282   V(boolean_string, "boolean")                                     \
 283   V(Boolean_string, "Boolean")                                     \
 284   V(callee_string, "callee")                                       \
 285   V(constructor_string, "constructor")                             \
 286   V(dot_result_string, ".result")                                  \
 287   V(dot_for_string, ".for.")                                       \
 288   V(eval_string, "eval")                                           \
 289   V(empty_string, "")                                              \
 290   V(function_string, "function")                                   \
 291   V(Function_string, "Function")                                   \
 292   V(length_string, "length")                                       \
 293   V(name_string, "name")                                           \
 294   V(null_string, "null")                                           \
 295   V(number_string, "number")                                       \
 296   V(Number_string, "Number")                                       \
 297   V(float32x4_string, "float32x4")                                 \
 298   V(float64x2_string, "float64x2")                                 \
 299   V(int32x4_string, "int32x4")                                     \
 300   V(nan_string, "NaN")                                             \
 301   V(source_string, "source")                                       \
 302   V(source_url_string, "source_url")                               \
 303   V(source_mapping_url_string, "source_mapping_url")               \
 304   V(global_string, "global")                                       \
 305   V(ignore_case_string, "ignoreCase")                              \
 306   V(multiline_string, "multiline")                                 \
 307   V(sticky_string, "sticky")                                       \
 308   V(harmony_regexps_string, "harmony_regexps")                     \
 309   V(input_string, "input")                                         \
 310   V(index_string, "index")                                         \
 311   V(last_index_string, "lastIndex")                                \
 312   V(object_string, "object")                                       \
 313   V(prototype_string, "prototype")                                 \
 314   V(string_string, "string")                                       \
 315   V(String_string, "String")                                       \
 316   V(symbol_string, "symbol")                                       \
 317   V(Symbol_string, "Symbol")                                       \
 318   V(Map_string, "Map")                                             \
 319   V(Set_string, "Set")                                             \
 320   V(WeakMap_string, "WeakMap")                                     \
 321   V(WeakSet_string, "WeakSet")                                     \
 322   V(for_string, "for")                                             \
 323   V(for_api_string, "for_api")                                     \
 324   V(for_intern_string, "for_intern")                               \
 325   V(private_api_string, "private_api")                             \
 326   V(private_intern_string, "private_intern")                       \
 327   V(Date_string, "Date")                                           \
 328   V(char_at_string, "CharAt")                                      \
 329   V(undefined_string, "undefined")                                 \
 330   V(value_of_string, "valueOf")                                    \
 331   V(stack_string, "stack")                                         \
 332   V(toJSON_string, "toJSON")                                       \
 333   V(KeyedLoadMonomorphic_string, "KeyedLoadMonomorphic")           \
 334   V(KeyedStoreMonomorphic_string, "KeyedStoreMonomorphic")         \
 335   V(stack_overflow_string, "kStackOverflowBoilerplate")            \
 336   V(illegal_access_string, "illegal access")                       \
 337   V(cell_value_string, "%cell_value")                              \
 338   V(illegal_argument_string, "illegal argument")                   \
 339   V(identity_hash_string, "v8::IdentityHash")                      \
 340   V(closure_string, "(closure)")                                   \
 341   V(dot_string, ".")                                               \
 342   V(compare_ic_string, "==")                                       \
 343   V(strict_compare_ic_string, "===")                               \
 344   V(infinity_string, "Infinity")                                   \
 345   V(minus_infinity_string, "-Infinity")                            \
 346   V(query_colon_string, "(?:)")                                    \
 347   V(Generator_string, "Generator")                                 \
 348   V(throw_string, "throw")                                         \
 349   V(done_string, "done")                                           \
 350   V(value_string, "value")                                         \
 351   V(signMask, "signMask")                                                \
 352   V(x, "x")                                                              \
 353   V(y, "y")                                                              \
 354   V(z, "z")                                                              \
 355   V(w, "w")                                                              \
 356   V(flagX, "flagX")                                                      \
 357   V(flagY, "flagY")                                                      \
 358   V(flagZ, "flagZ")                                                      \
 359   V(flagW, "flagW")                                                      \
 360   V(simd, "SIMD")                                                        \
 361   V(next_string, "next")                                           \
 362   V(byte_length_string, "byteLength")                              \
 363   V(byte_offset_string, "byteOffset")                              \
 364   V(intl_initialized_marker_string, "v8::intl_initialized_marker") \
 365   V(intl_impl_object_string, "v8::intl_object")
 366
 367 // Forward declarations.
 368 class HeapStats;
 369 class Isolate;
 370 class WeakObjectRetainer;
 371
 372
 373 typedef String* (*ExternalStringTableUpdaterCallback)(Heap* heap,
 374                                                       Object** pointer);
 375
 376 class StoreBufferRebuilder {
 377  public:
 378   explicit StoreBufferRebuilder(StoreBuffer* store_buffer)
 379       : store_buffer_(store_buffer) {}
 380
 381   void Callback(MemoryChunk* page, StoreBufferEvent event);
 382
 383  private:
 384   StoreBuffer* store_buffer_;
 385
 386   // We record in this variable how full the store buffer was when we started
 387   // iterating over the current page, finding pointers to new space.  If the
 388   // store buffer overflows again we can exempt the page from the store buffer
 389   // by rewinding to this point instead of having to search the store buffer.
 390   Object*** start_of_current_page_;
 391   // The current page we are scanning in the store buffer iterator.
 392   MemoryChunk* current_page_;
 393 };
 394
 395
 396 // A queue of objects promoted during scavenge. Each object is accompanied
 397 // by it's size to avoid dereferencing a map pointer for scanning.
 398 class PromotionQueue {
 399  public:
 400   explicit PromotionQueue(Heap* heap)
 401       : front_(NULL),
 402         rear_(NULL),
 403         limit_(NULL),
 404         emergency_stack_(0),
 405         heap_(heap) {}
 406
 407   void Initialize();
 408
 409   void Destroy() {
 410     DCHECK(is_empty());
 411     delete emergency_stack_;
 412     emergency_stack_ = NULL;
 413   }
 414
 415   Page* GetHeadPage() {
 416     return Page::FromAllocationTop(reinterpret_cast<Address>(rear_));
 417   }
 418
 419   void SetNewLimit(Address limit) {
 420     limit_ = reinterpret_cast<intptr_t*>(limit);
 421
 422     if (limit_ <= rear_) {
 423       return;
 424     }
 425
 426     RelocateQueueHead();
 427   }
 428
 429   bool IsBelowPromotionQueue(Address to_space_top) {
 430     // If the given to-space top pointer and the head of the promotion queue
 431     // are not on the same page, then the to-space objects are below the
 432     // promotion queue.
 433     if (GetHeadPage() != Page::FromAddress(to_space_top)) {
 434       return true;
 435     }
 436     // If the to space top pointer is smaller or equal than the promotion
 437     // queue head, then the to-space objects are below the promotion queue.
 438     return reinterpret_cast<intptr_t*>(to_space_top) <= rear_;
 439   }
 440
 441   bool is_empty() {
 442     return (front_ == rear_) &&
 443            (emergency_stack_ == NULL || emergency_stack_->length() == 0);
 444   }
 445
 446   inline void insert(HeapObject* target, int size);
 447
 448   void remove(HeapObject** target, int* size) {
 449     DCHECK(!is_empty());
 450     if (front_ == rear_) {
 451       Entry e = emergency_stack_->RemoveLast();
 452       *target = e.obj_;
 453       *size = e.size_;
 454       return;
 455     }
 456
 457     if (NewSpacePage::IsAtStart(reinterpret_cast<Address>(front_))) {
 458       NewSpacePage* front_page =
 459           NewSpacePage::FromAddress(reinterpret_cast<Address>(front_));
 460       DCHECK(!front_page->prev_page()->is_anchor());
 461       front_ = reinterpret_cast<intptr_t*>(front_page->prev_page()->area_end());
 462     }
 463     *target = reinterpret_cast<HeapObject*>(*(--front_));
 464     *size = static_cast<int>(*(--front_));
 465     // Assert no underflow.
 466     SemiSpace::AssertValidRange(reinterpret_cast<Address>(rear_),
 467                                 reinterpret_cast<Address>(front_));
 468   }
 469
 470  private:
 471   // The front of the queue is higher in the memory page chain than the rear.
 472   intptr_t* front_;
 473   intptr_t* rear_;
 474   intptr_t* limit_;
 475
 476   static const int kEntrySizeInWords = 2;
 477
 478   struct Entry {
 479     Entry(HeapObject* obj, int size) : obj_(obj), size_(size) {}
 480
 481     HeapObject* obj_;
 482     int size_;
 483   };
 484   List<Entry>* emergency_stack_;
 485
 486   Heap* heap_;
 487
 488   void RelocateQueueHead();
 489
 490   DISALLOW_COPY_AND_ASSIGN(PromotionQueue);
 491 };
 492
 493
 494 typedef void (*ScavengingCallback)(Map* map, HeapObject** slot,
 495                                    HeapObject* object);
 496
 497
 498 // External strings table is a place where all external strings are
 499 // registered.  We need to keep track of such strings to properly
 500 // finalize them.
 501 class ExternalStringTable {
 502  public:
 503   // Registers an external string.
 504   inline void AddString(String* string);
 505
 506   inline void Iterate(ObjectVisitor* v);
 507
 508   // Restores internal invariant and gets rid of collected strings.
 509   // Must be called after each Iterate() that modified the strings.
 510   void CleanUp();
 511
 512   // Destroys all allocated memory.
 513   void TearDown();
 514
 515  private:
 516   explicit ExternalStringTable(Heap* heap) : heap_(heap) {}
 517
 518   friend class Heap;
 519
 520   inline void Verify();
 521
 522   inline void AddOldString(String* string);
 523
 524   // Notifies the table that only a prefix of the new list is valid.
 525   inline void ShrinkNewStrings(int position);
 526
 527   // To speed up scavenge collections new space string are kept
 528   // separate from old space strings.
 529   List<Object*> new_space_strings_;
 530   List<Object*> old_space_strings_;
 531
 532   Heap* heap_;
 533
 534   DISALLOW_COPY_AND_ASSIGN(ExternalStringTable);
 535 };
 536
 537
 538 enum ArrayStorageAllocationMode {
 539   DONT_INITIALIZE_ARRAY_ELEMENTS,
 540   INITIALIZE_ARRAY_ELEMENTS_WITH_HOLE
 541 };
 542
 543
 544 class Heap {
 545  public:
 546   // Configure heap size in MB before setup. Return false if the heap has been
 547   // set up already.
 548   bool ConfigureHeap(int max_semi_space_size, int max_old_space_size,
 549                      int max_executable_size, size_t code_range_size);
 550   bool ConfigureHeapDefault();
 551
 552   // Prepares the heap, setting up memory areas that are needed in the isolate
 553   // without actually creating any objects.
 554   bool SetUp();
 555
 556   // Bootstraps the object heap with the core set of objects required to run.
 557   // Returns whether it succeeded.
 558   bool CreateHeapObjects();
 559
 560   // Destroys all memory allocated by the heap.
 561   void TearDown();
 562
 563   // Set the stack limit in the roots_ array.  Some architectures generate
 564   // code that looks here, because it is faster than loading from the static
 565   // jslimit_/real_jslimit_ variable in the StackGuard.
 566   void SetStackLimits();
 567
 568   // Returns whether SetUp has been called.
 569   bool HasBeenSetUp();
 570
 571   // Returns the maximum amount of memory reserved for the heap.  For
 572   // the young generation, we reserve 4 times the amount needed for a
 573   // semi space.  The young generation consists of two semi spaces and
 574   // we reserve twice the amount needed for those in order to ensure
 575   // that new space can be aligned to its size.
 576   intptr_t MaxReserved() {
 577     return 4 * reserved_semispace_size_ + max_old_generation_size_;
 578   }
 579   int MaxSemiSpaceSize() { return max_semi_space_size_; }
 580   int ReservedSemiSpaceSize() { return reserved_semispace_size_; }
 581   int InitialSemiSpaceSize() { return initial_semispace_size_; }
 582   intptr_t MaxOldGenerationSize() { return max_old_generation_size_; }
 583   intptr_t MaxExecutableSize() { return max_executable_size_; }
 584
 585   // Returns the capacity of the heap in bytes w/o growing. Heap grows when
 586   // more spaces are needed until it reaches the limit.
 587   intptr_t Capacity();
 588
 589   // Returns the amount of memory currently committed for the heap.
 590   intptr_t CommittedMemory();
 591
 592   // Returns the amount of executable memory currently committed for the heap.
 593   intptr_t CommittedMemoryExecutable();
 594
 595   // Returns the amount of phyical memory currently committed for the heap.
 596   size_t CommittedPhysicalMemory();
 597
 598   // Returns the maximum amount of memory ever committed for the heap.
 599   intptr_t MaximumCommittedMemory() { return maximum_committed_; }
 600
 601   // Updates the maximum committed memory for the heap. Should be called
 602   // whenever a space grows.
 603   void UpdateMaximumCommitted();
 604
 605   // Returns the available bytes in space w/o growing.
 606   // Heap doesn't guarantee that it can allocate an object that requires
 607   // all available bytes. Check MaxHeapObjectSize() instead.
 608   intptr_t Available();
 609
 610   // Returns of size of all objects residing in the heap.
 611   intptr_t SizeOfObjects();
 612
 613   // Return the starting address and a mask for the new space.  And-masking an
 614   // address with the mask will result in the start address of the new space
 615   // for all addresses in either semispace.
 616   Address NewSpaceStart() { return new_space_.start(); }
 617   uintptr_t NewSpaceMask() { return new_space_.mask(); }
 618   Address NewSpaceTop() { return new_space_.top(); }
 619
 620   NewSpace* new_space() { return &new_space_; }
 621   OldSpace* old_pointer_space() { return old_pointer_space_; }
 622   OldSpace* old_data_space() { return old_data_space_; }
 623   OldSpace* code_space() { return code_space_; }
 624   MapSpace* map_space() { return map_space_; }
 625   CellSpace* cell_space() { return cell_space_; }
 626   PropertyCellSpace* property_cell_space() { return property_cell_space_; }
 627   LargeObjectSpace* lo_space() { return lo_space_; }
 628   PagedSpace* paged_space(int idx) {
 629     switch (idx) {
 630       case OLD_POINTER_SPACE:
 631         return old_pointer_space();
 632       case OLD_DATA_SPACE:
 633         return old_data_space();
 634       case MAP_SPACE:
 635         return map_space();
 636       case CELL_SPACE:
 637         return cell_space();
 638       case PROPERTY_CELL_SPACE:
 639         return property_cell_space();
 640       case CODE_SPACE:
 641         return code_space();
 642       case NEW_SPACE:
 643       case LO_SPACE:
 644         UNREACHABLE();
 645     }
 646     return NULL;
 647   }
 648
 649   bool always_allocate() { return always_allocate_scope_depth_ != 0; }
 650   Address always_allocate_scope_depth_address() {
 651     return reinterpret_cast<Address>(&always_allocate_scope_depth_);
 652   }
 653
 654   Address* NewSpaceAllocationTopAddress() {
 655     return new_space_.allocation_top_address();
 656   }
 657   Address* NewSpaceAllocationLimitAddress() {
 658     return new_space_.allocation_limit_address();
 659   }
 660
 661   Address* OldPointerSpaceAllocationTopAddress() {
 662     return old_pointer_space_->allocation_top_address();
 663   }
 664   Address* OldPointerSpaceAllocationLimitAddress() {
 665     return old_pointer_space_->allocation_limit_address();
 666   }
 667
 668   Address* OldDataSpaceAllocationTopAddress() {
 669     return old_data_space_->allocation_top_address();
 670   }
 671   Address* OldDataSpaceAllocationLimitAddress() {
 672     return old_data_space_->allocation_limit_address();
 673   }
 674
 675   // Returns a deep copy of the JavaScript object.
 676   // Properties and elements are copied too.
 677   // Optionally takes an AllocationSite to be appended in an AllocationMemento.
 678   MUST_USE_RESULT AllocationResult
 679       CopyJSObject(JSObject* source, AllocationSite* site = NULL);
 680
 681   // Clear the Instanceof cache (used when a prototype changes).
 682   inline void ClearInstanceofCache();
 683
 684   // Iterates the whole code space to clear all ICs of the given kind.
 685   void ClearAllICsByKind(Code::Kind kind);
 686
 687   // For use during bootup.
 688   void RepairFreeListsAfterBoot();
 689
 690   template <typename T>
 691   static inline bool IsOneByte(T t, int chars);
 692
 693   // Move len elements within a given array from src_index index to dst_index
 694   // index.
 695   void MoveElements(FixedArray* array, int dst_index, int src_index, int len);
 696
 697   // Sloppy mode arguments object size.
 698   static const int kSloppyArgumentsObjectSize =
 699       JSObject::kHeaderSize + 2 * kPointerSize;
 700   // Strict mode arguments has no callee so it is smaller.
 701   static const int kStrictArgumentsObjectSize =
 702       JSObject::kHeaderSize + 1 * kPointerSize;
 703   // Indicies for direct access into argument objects.
 704   static const int kArgumentsLengthIndex = 0;
 705   // callee is only valid in sloppy mode.
 706   static const int kArgumentsCalleeIndex = 1;
 707
 708   // Finalizes an external string by deleting the associated external
 709   // data and clearing the resource pointer.
 710   inline void FinalizeExternalString(String* string);
 711
 712   // Initialize a filler object to keep the ability to iterate over the heap
 713   // when introducing gaps within pages.
 714   void CreateFillerObjectAt(Address addr, int size);
 715
 716   bool CanMoveObjectStart(HeapObject* object);
 717
 718   // Indicates whether live bytes adjustment is triggered from within the GC
 719   // code or from mutator code.
 720   enum InvocationMode { FROM_GC, FROM_MUTATOR };
 721
 722   // Maintain consistency of live bytes during incremental marking.
 723   void AdjustLiveBytes(Address address, int by, InvocationMode mode);
 724
 725   // Trim the given array from the left. Note that this relocates the object
 726   // start and hence is only valid if there is only a single reference to it.
 727   FixedArrayBase* LeftTrimFixedArray(FixedArrayBase* obj, int elements_to_trim);
 728
 729   // Trim the given array from the right.
 730   template<Heap::InvocationMode mode>
 731   void RightTrimFixedArray(FixedArrayBase* obj, int elements_to_trim);
 732
 733   // Converts the given boolean condition to JavaScript boolean value.
 734   inline Object* ToBoolean(bool condition);
 735
 736   // Performs garbage collection operation.
 737   // Returns whether there is a chance that another major GC could
 738   // collect more garbage.
 739   inline bool CollectGarbage(
 740       AllocationSpace space, const char* gc_reason = NULL,
 741       const GCCallbackFlags gc_callback_flags = kNoGCCallbackFlags);
 742
 743   static const int kNoGCFlags = 0;
 744   static const int kReduceMemoryFootprintMask = 1;
 745   static const int kAbortIncrementalMarkingMask = 2;
 746
 747   // Making the heap iterable requires us to abort incremental marking.
 748   static const int kMakeHeapIterableMask = kAbortIncrementalMarkingMask;
 749
 750   // Performs a full garbage collection.  If (flags & kMakeHeapIterableMask) is
 751   // non-zero, then the slower precise sweeper is used, which leaves the heap
 752   // in a state where we can iterate over the heap visiting all objects.
 753   void CollectAllGarbage(
 754       int flags, const char* gc_reason = NULL,
 755       const GCCallbackFlags gc_callback_flags = kNoGCCallbackFlags);
 756
 757   // Last hope GC, should try to squeeze as much as possible.
 758   void CollectAllAvailableGarbage(const char* gc_reason = NULL);
 759
 760   // Check whether the heap is currently iterable.
 761   bool IsHeapIterable();
 762
 763   // Notify the heap that a context has been disposed.
 764   int NotifyContextDisposed();
 765
 766   inline void increment_scan_on_scavenge_pages() {
 767     scan_on_scavenge_pages_++;
 768     if (FLAG_gc_verbose) {
 769       PrintF("Scan-on-scavenge pages: %d\n", scan_on_scavenge_pages_);
 770     }
 771   }
 772
 773   inline void decrement_scan_on_scavenge_pages() {
 774     scan_on_scavenge_pages_--;
 775     if (FLAG_gc_verbose) {
 776       PrintF("Scan-on-scavenge pages: %d\n", scan_on_scavenge_pages_);
 777     }
 778   }
 779
 780   PromotionQueue* promotion_queue() { return &promotion_queue_; }
 781
 782   void AddGCPrologueCallback(v8::Isolate::GCPrologueCallback callback,
 783                              GCType gc_type_filter, bool pass_isolate = true);
 784   void RemoveGCPrologueCallback(v8::Isolate::GCPrologueCallback callback);
 785
 786   void AddGCEpilogueCallback(v8::Isolate::GCEpilogueCallback callback,
 787                              GCType gc_type_filter, bool pass_isolate = true);
 788   void RemoveGCEpilogueCallback(v8::Isolate::GCEpilogueCallback callback);
 789
 790 // Heap root getters.  We have versions with and without type::cast() here.
 791 // You can't use type::cast during GC because the assert fails.
 792 // TODO(1490): Try removing the unchecked accessors, now that GC marking does
 793 // not corrupt the map.
 794 #define ROOT_ACCESSOR(type, name, camel_name)                           \
 795   type* name() { return type::cast(roots_[k##camel_name##RootIndex]); } \
 796   type* raw_unchecked_##name() {                                        \
 797     return reinterpret_cast<type*>(roots_[k##camel_name##RootIndex]);   \
 798   }
 799   ROOT_LIST(ROOT_ACCESSOR)
 800 #undef ROOT_ACCESSOR
 801
 802 // Utility type maps
 803 #define STRUCT_MAP_ACCESSOR(NAME, Name, name) \
 804   Map* name##_map() { return Map::cast(roots_[k##Name##MapRootIndex]); }
 805   STRUCT_LIST(STRUCT_MAP_ACCESSOR)
 806 #undef STRUCT_MAP_ACCESSOR
 807
 808 #define STRING_ACCESSOR(name, str) \
 809   String* name() { return String::cast(roots_[k##name##RootIndex]); }
 810   INTERNALIZED_STRING_LIST(STRING_ACCESSOR)
 811 #undef STRING_ACCESSOR
 812
 813   // The hidden_string is special because it is the empty string, but does
 814   // not match the empty string.
 815   String* hidden_string() { return hidden_string_; }
 816
 817   void set_native_contexts_list(Object* object) {
 818     native_contexts_list_ = object;
 819   }
 820   Object* native_contexts_list() const { return native_contexts_list_; }
 821
 822   void set_array_buffers_list(Object* object) { array_buffers_list_ = object; }
 823   Object* array_buffers_list() const { return array_buffers_list_; }
 824
 825   void set_allocation_sites_list(Object* object) {
 826     allocation_sites_list_ = object;
 827   }
 828   Object* allocation_sites_list() { return allocation_sites_list_; }
 829
 830   // Used in CreateAllocationSiteStub and the (de)serializer.
 831   Object** allocation_sites_list_address() { return &allocation_sites_list_; }
 832
 833   Object* weak_object_to_code_table() { return weak_object_to_code_table_; }
 834
 835   void set_encountered_weak_collections(Object* weak_collection) {
 836     encountered_weak_collections_ = weak_collection;
 837   }
 838   Object* encountered_weak_collections() const {
 839     return encountered_weak_collections_;
 840   }
 841
 842   // Number of mark-sweeps.
 843   unsigned int ms_count() { return ms_count_; }
 844
 845   // Iterates over all roots in the heap.
 846   void IterateRoots(ObjectVisitor* v, VisitMode mode);
 847   // Iterates over all strong roots in the heap.
 848   void IterateStrongRoots(ObjectVisitor* v, VisitMode mode);
 849   // Iterates over entries in the smi roots list.  Only interesting to the
 850   // serializer/deserializer, since GC does not care about smis.
 851   void IterateSmiRoots(ObjectVisitor* v);
 852   // Iterates over all the other roots in the heap.
 853   void IterateWeakRoots(ObjectVisitor* v, VisitMode mode);
 854
 855   // Iterate pointers to from semispace of new space found in memory interval
 856   // from start to end.
 857   void IterateAndMarkPointersToFromSpace(Address start, Address end,
 858                                          ObjectSlotCallback callback);
 859
 860   // Returns whether the object resides in new space.
 861   inline bool InNewSpace(Object* object);
 862   inline bool InNewSpace(Address address);
 863   inline bool InNewSpacePage(Address address);
 864   inline bool InFromSpace(Object* object);
 865   inline bool InToSpace(Object* object);
 866
 867   // Returns whether the object resides in old pointer space.
 868   inline bool InOldPointerSpace(Address address);
 869   inline bool InOldPointerSpace(Object* object);
 870
 871   // Returns whether the object resides in old data space.
 872   inline bool InOldDataSpace(Address address);
 873   inline bool InOldDataSpace(Object* object);
 874
 875   // Checks whether an address/object in the heap (including auxiliary
 876   // area and unused area).
 877   bool Contains(Address addr);
 878   bool Contains(HeapObject* value);
 879
 880   // Checks whether an address/object in a space.
 881   // Currently used by tests, serialization and heap verification only.
 882   bool InSpace(Address addr, AllocationSpace space);
 883   bool InSpace(HeapObject* value, AllocationSpace space);
 884
 885   // Finds out which space an object should get promoted to based on its type.
 886   inline OldSpace* TargetSpace(HeapObject* object);
 887   static inline AllocationSpace TargetSpaceId(InstanceType type);
 888
 889   // Checks whether the given object is allowed to be migrated from it's
 890   // current space into the given destination space. Used for debugging.
 891   inline bool AllowedToBeMigrated(HeapObject* object, AllocationSpace dest);
 892
 893   // Sets the stub_cache_ (only used when expanding the dictionary).
 894   void public_set_code_stubs(UnseededNumberDictionary* value) {
 895     roots_[kCodeStubsRootIndex] = value;
 896   }
 897
 898   // Support for computing object sizes for old objects during GCs. Returns
 899   // a function that is guaranteed to be safe for computing object sizes in
 900   // the current GC phase.
 901   HeapObjectCallback GcSafeSizeOfOldObjectFunction() {
 902     return gc_safe_size_of_old_object_;
 903   }
 904
 905   // Sets the non_monomorphic_cache_ (only used when expanding the dictionary).
 906   void public_set_non_monomorphic_cache(UnseededNumberDictionary* value) {
 907     roots_[kNonMonomorphicCacheRootIndex] = value;
 908   }
 909
 910   void public_set_empty_script(Script* script) {
 911     roots_[kEmptyScriptRootIndex] = script;
 912   }
 913
 914   void public_set_store_buffer_top(Address* top) {
 915     roots_[kStoreBufferTopRootIndex] = reinterpret_cast<Smi*>(top);
 916   }
 917
 918   void public_set_materialized_objects(FixedArray* objects) {
 919     roots_[kMaterializedObjectsRootIndex] = objects;
 920   }
 921
 922   // Generated code can embed this address to get access to the roots.
 923   Object** roots_array_start() { return roots_; }
 924
 925   Address* store_buffer_top_address() {
 926     return reinterpret_cast<Address*>(&roots_[kStoreBufferTopRootIndex]);
 927   }
 928
 929 #ifdef VERIFY_HEAP
 930   // Verify the heap is in its normal state before or after a GC.
 931   void Verify();
 932
 933
 934   bool weak_embedded_objects_verification_enabled() {
 935     return no_weak_object_verification_scope_depth_ == 0;
 936   }
 937 #endif
 938
 939 #ifdef DEBUG
 940   void Print();
 941   void PrintHandles();
 942
 943   void OldPointerSpaceCheckStoreBuffer();
 944   void MapSpaceCheckStoreBuffer();
 945   void LargeObjectSpaceCheckStoreBuffer();
 946
 947   // Report heap statistics.
 948   void ReportHeapStatistics(const char* title);
 949   void ReportCodeStatistics(const char* title);
 950 #endif
 951
 952   // Zapping is needed for verify heap, and always done in debug builds.
 953   static inline bool ShouldZapGarbage() {
 954 #ifdef DEBUG
 955     return true;
 956 #else
 957 #ifdef VERIFY_HEAP
 958     return FLAG_verify_heap;
 959 #else
 960     return false;
 961 #endif
 962 #endif
 963   }
 964
 965   // Number of "runtime allocations" done so far.
 966   uint32_t allocations_count() { return allocations_count_; }
 967
 968   // Returns deterministic "time" value in ms. Works only with
 969   // FLAG_verify_predictable.
 970   double synthetic_time() { return allocations_count_ / 2.0; }
 971
 972   // Print short heap statistics.
 973   void PrintShortHeapStatistics();
 974
 975   // Write barrier support for address[offset] = o.
 976   INLINE(void RecordWrite(Address address, int offset));
 977
 978   // Write barrier support for address[start : start + len[ = o.
 979   INLINE(void RecordWrites(Address address, int start, int len));
 980
 981   enum HeapState { NOT_IN_GC, SCAVENGE, MARK_COMPACT };
 982   inline HeapState gc_state() { return gc_state_; }
 983
 984   inline bool IsInGCPostProcessing() { return gc_post_processing_depth_ > 0; }
 985
 986 #ifdef DEBUG
 987   void set_allocation_timeout(int timeout) { allocation_timeout_ = timeout; }
 988
 989   void TracePathToObjectFrom(Object* target, Object* root);
 990   void TracePathToObject(Object* target);
 991   void TracePathToGlobal();
 992 #endif
 993
 994   // Callback function passed to Heap::Iterate etc.  Copies an object if
 995   // necessary, the object might be promoted to an old space.  The caller must
 996   // ensure the precondition that the object is (a) a heap object and (b) in
 997   // the heap's from space.
 998   static inline void ScavengePointer(HeapObject** p);
 999   static inline void ScavengeObject(HeapObject** p, HeapObject* object);
1000
1001   enum ScratchpadSlotMode { IGNORE_SCRATCHPAD_SLOT, RECORD_SCRATCHPAD_SLOT };
1002
1003   // If an object has an AllocationMemento trailing it, return it, otherwise
1004   // return NULL;
1005   inline AllocationMemento* FindAllocationMemento(HeapObject* object);
1006
1007   // An object may have an AllocationSite associated with it through a trailing
1008   // AllocationMemento. Its feedback should be updated when objects are found
1009   // in the heap.
1010   static inline void UpdateAllocationSiteFeedback(HeapObject* object,
1011                                                   ScratchpadSlotMode mode);
1012
1013   // Support for partial snapshots.  After calling this we have a linear
1014   // space to write objects in each space.
1015   void ReserveSpace(int* sizes, Address* addresses);
1016
1017   //
1018   // Support for the API.
1019   //
1020
1021   void CreateApiObjects();
1022
1023   inline intptr_t PromotedTotalSize() {
1024     int64_t total = PromotedSpaceSizeOfObjects() + PromotedExternalMemorySize();
1025     if (total > kMaxInt) return static_cast<intptr_t>(kMaxInt);
1026     if (total < 0) return 0;
1027     return static_cast<intptr_t>(total);
1028   }
1029
1030   inline intptr_t OldGenerationSpaceAvailable() {
1031     return old_generation_allocation_limit_ - PromotedTotalSize();
1032   }
1033
1034   inline intptr_t OldGenerationCapacityAvailable() {
1035     return max_old_generation_size_ - PromotedTotalSize();
1036   }
1037
1038   static const intptr_t kMinimumOldGenerationAllocationLimit =
1039       8 * (Page::kPageSize > MB ? Page::kPageSize : MB);
1040
1041   static const int kPointerMultiplier = i::kPointerSize / 4;
1042
1043   // The new space size has to be a power of 2. Sizes are in MB.
1044   static const int kMaxSemiSpaceSizeLowMemoryDevice = 1 * kPointerMultiplier;
1045   static const int kMaxSemiSpaceSizeMediumMemoryDevice = 4 * kPointerMultiplier;
1046   static const int kMaxSemiSpaceSizeHighMemoryDevice = 8 * kPointerMultiplier;
1047   static const int kMaxSemiSpaceSizeHugeMemoryDevice = 8 * kPointerMultiplier;
1048
1049   // The old space size has to be a multiple of Page::kPageSize.
1050   // Sizes are in MB.
1051   static const int kMaxOldSpaceSizeLowMemoryDevice = 128 * kPointerMultiplier;
1052   static const int kMaxOldSpaceSizeMediumMemoryDevice =
1053       256 * kPointerMultiplier;
1054   static const int kMaxOldSpaceSizeHighMemoryDevice = 512 * kPointerMultiplier;
1055   static const int kMaxOldSpaceSizeHugeMemoryDevice = 700 * kPointerMultiplier;
1056
1057   // The executable size has to be a multiple of Page::kPageSize.
1058   // Sizes are in MB.
1059   static const int kMaxExecutableSizeLowMemoryDevice = 96 * kPointerMultiplier;
1060   static const int kMaxExecutableSizeMediumMemoryDevice =
1061       192 * kPointerMultiplier;
1062   static const int kMaxExecutableSizeHighMemoryDevice =
1063       256 * kPointerMultiplier;
1064   static const int kMaxExecutableSizeHugeMemoryDevice =
1065       256 * kPointerMultiplier;
1066
1067   intptr_t OldGenerationAllocationLimit(intptr_t old_gen_size,
1068                                         int freed_global_handles);
1069
1070   // Indicates whether inline bump-pointer allocation has been disabled.
1071   bool inline_allocation_disabled() { return inline_allocation_disabled_; }
1072
1073   // Switch whether inline bump-pointer allocation should be used.
1074   void EnableInlineAllocation();
1075   void DisableInlineAllocation();
1076
1077   // Implements the corresponding V8 API function.
1078   bool IdleNotification(int idle_time_in_ms);
1079
1080   // Declare all the root indices.  This defines the root list order.
1081   enum RootListIndex {
1082 #define ROOT_INDEX_DECLARATION(type, name, camel_name) k##camel_name##RootIndex,
1083     STRONG_ROOT_LIST(ROOT_INDEX_DECLARATION)
1084 #undef ROOT_INDEX_DECLARATION
1085
1086 #define STRING_INDEX_DECLARATION(name, str) k##name##RootIndex,
1087     INTERNALIZED_STRING_LIST(STRING_INDEX_DECLARATION)
1088 #undef STRING_DECLARATION
1089
1090 // Utility type maps
1091 #define DECLARE_STRUCT_MAP(NAME, Name, name) k##Name##MapRootIndex,
1092     STRUCT_LIST(DECLARE_STRUCT_MAP)
1093 #undef DECLARE_STRUCT_MAP
1094     kStringTableRootIndex,
1095
1096 #define ROOT_INDEX_DECLARATION(type, name, camel_name) k##camel_name##RootIndex,
1097     SMI_ROOT_LIST(ROOT_INDEX_DECLARATION)
1098 #undef ROOT_INDEX_DECLARATION
1099     kRootListLength,
1100     kStrongRootListLength = kStringTableRootIndex,
1101     kSmiRootsStart = kStringTableRootIndex + 1
1102   };
1103
1104   STATIC_ASSERT(kUndefinedValueRootIndex ==
1105                 Internals::kUndefinedValueRootIndex);
1106   STATIC_ASSERT(kNullValueRootIndex == Internals::kNullValueRootIndex);
1107   STATIC_ASSERT(kTrueValueRootIndex == Internals::kTrueValueRootIndex);
1108   STATIC_ASSERT(kFalseValueRootIndex == Internals::kFalseValueRootIndex);
1109   STATIC_ASSERT(kempty_stringRootIndex == Internals::kEmptyStringRootIndex);
1110
1111   // Generated code can embed direct references to non-writable roots if
1112   // they are in new space.
1113   static bool RootCanBeWrittenAfterInitialization(RootListIndex root_index);
1114   // Generated code can treat direct references to this root as constant.
1115   bool RootCanBeTreatedAsConstant(RootListIndex root_index);
1116
1117   Map* MapForFixedTypedArray(ExternalArrayType array_type);
1118   RootListIndex RootIndexForFixedTypedArray(ExternalArrayType array_type);
1119
1120   Map* MapForExternalArrayType(ExternalArrayType array_type);
1121   RootListIndex RootIndexForExternalArrayType(ExternalArrayType array_type);
1122
1123   RootListIndex RootIndexForEmptyExternalArray(ElementsKind kind);
1124   RootListIndex RootIndexForEmptyFixedTypedArray(ElementsKind kind);
1125   ExternalArray* EmptyExternalArrayForMap(Map* map);
1126   FixedTypedArrayBase* EmptyFixedTypedArrayForMap(Map* map);
1127
1128   void RecordStats(HeapStats* stats, bool take_snapshot = false);
1129
1130   // Copy block of memory from src to dst. Size of block should be aligned
1131   // by pointer size.
1132   static inline void CopyBlock(Address dst, Address src, int byte_size);
1133
1134   // Optimized version of memmove for blocks with pointer size aligned sizes and
1135   // pointer size aligned addresses.
1136   static inline void MoveBlock(Address dst, Address src, int byte_size);
1137
1138   // Check new space expansion criteria and expand semispaces if it was hit.
1139   void CheckNewSpaceExpansionCriteria();
1140
1141   inline void IncrementPromotedObjectsSize(int object_size) {
1142     DCHECK(object_size > 0);
1143     promoted_objects_size_ += object_size;
1144   }
1145
1146   inline void IncrementSemiSpaceCopiedObjectSize(int object_size) {
1147     DCHECK(object_size > 0);
1148     semi_space_copied_object_size_ += object_size;
1149   }
1150
1151   inline void IncrementNodesDiedInNewSpace() { nodes_died_in_new_space_++; }
1152
1153   inline void IncrementNodesCopiedInNewSpace() { nodes_copied_in_new_space_++; }
1154
1155   inline void IncrementNodesPromoted() { nodes_promoted_++; }
1156
1157   inline void IncrementYoungSurvivorsCounter(int survived) {
1158     DCHECK(survived >= 0);
1159     survived_since_last_expansion_ += survived;
1160   }
1161
1162   inline bool NextGCIsLikelyToBeFull() {
1163     if (FLAG_gc_global) return true;
1164
1165     if (FLAG_stress_compaction && (gc_count_ & 1) != 0) return true;
1166
1167     intptr_t adjusted_allocation_limit =
1168         old_generation_allocation_limit_ - new_space_.Capacity();
1169
1170     if (PromotedTotalSize() >= adjusted_allocation_limit) return true;
1171
1172     return false;
1173   }
1174
1175   void UpdateNewSpaceReferencesInExternalStringTable(
1176       ExternalStringTableUpdaterCallback updater_func);
1177
1178   void UpdateReferencesInExternalStringTable(
1179       ExternalStringTableUpdaterCallback updater_func);
1180
1181   void ProcessWeakReferences(WeakObjectRetainer* retainer);
1182
1183   void VisitExternalResources(v8::ExternalResourceVisitor* visitor);
1184
1185   // An object should be promoted if the object has survived a
1186   // scavenge operation.
1187   inline bool ShouldBePromoted(Address old_address, int object_size);
1188
1189   void ClearJSFunctionResultCaches();
1190
1191   void ClearNormalizedMapCaches();
1192
1193   GCTracer* tracer() { return &tracer_; }
1194
1195   // Returns the size of objects residing in non new spaces.
1196   intptr_t PromotedSpaceSizeOfObjects();
1197
1198   double total_regexp_code_generated() { return total_regexp_code_generated_; }
1199   void IncreaseTotalRegexpCodeGenerated(int size) {
1200     total_regexp_code_generated_ += size;
1201   }
1202
1203   void IncrementCodeGeneratedBytes(bool is_crankshafted, int size) {
1204     if (is_crankshafted) {
1205       crankshaft_codegen_bytes_generated_ += size;
1206     } else {
1207       full_codegen_bytes_generated_ += size;
1208     }
1209   }
1210
1211   // Update GC statistics that are tracked on the Heap.
1212   void UpdateCumulativeGCStatistics(double duration, double spent_in_mutator,
1213                                     double marking_time);
1214
1215   // Returns maximum GC pause.
1216   double get_max_gc_pause() { return max_gc_pause_; }
1217
1218   // Returns maximum size of objects alive after GC.
1219   intptr_t get_max_alive_after_gc() { return max_alive_after_gc_; }
1220
1221   // Returns minimal interval between two subsequent collections.
1222   double get_min_in_mutator() { return min_in_mutator_; }
1223
1224   MarkCompactCollector* mark_compact_collector() {
1225     return &mark_compact_collector_;
1226   }
1227
1228   StoreBuffer* store_buffer() { return &store_buffer_; }
1229
1230   Marking* marking() { return &marking_; }
1231
1232   IncrementalMarking* incremental_marking() { return &incremental_marking_; }
1233
1234   ExternalStringTable* external_string_table() {
1235     return &external_string_table_;
1236   }
1237
1238   // Returns the current sweep generation.
1239   int sweep_generation() { return sweep_generation_; }
1240
1241   inline Isolate* isolate();
1242
1243   void CallGCPrologueCallbacks(GCType gc_type, GCCallbackFlags flags);
1244   void CallGCEpilogueCallbacks(GCType gc_type, GCCallbackFlags flags);
1245
1246   inline bool OldGenerationAllocationLimitReached();
1247
1248   inline void DoScavengeObject(Map* map, HeapObject** slot, HeapObject* obj) {
1249     scavenging_visitors_table_.GetVisitor(map)(map, slot, obj);
1250   }
1251
1252   void QueueMemoryChunkForFree(MemoryChunk* chunk);
1253   void FreeQueuedChunks();
1254
1255   int gc_count() const { return gc_count_; }
1256
1257   // Completely clear the Instanceof cache (to stop it keeping objects alive
1258   // around a GC).
1259   inline void CompletelyClearInstanceofCache();
1260
1261   // The roots that have an index less than this are always in old space.
1262   static const int kOldSpaceRoots = 0x20;
1263
1264   uint32_t HashSeed() {
1265     uint32_t seed = static_cast<uint32_t>(hash_seed()->value());
1266     DCHECK(FLAG_randomize_hashes || seed == 0);
1267     return seed;
1268   }
1269
1270   void SetArgumentsAdaptorDeoptPCOffset(int pc_offset) {
1271     DCHECK(arguments_adaptor_deopt_pc_offset() == Smi::FromInt(0));
1272     set_arguments_adaptor_deopt_pc_offset(Smi::FromInt(pc_offset));
1273   }
1274
1275   void SetConstructStubDeoptPCOffset(int pc_offset) {
1276     DCHECK(construct_stub_deopt_pc_offset() == Smi::FromInt(0));
1277     set_construct_stub_deopt_pc_offset(Smi::FromInt(pc_offset));
1278   }
1279
1280   void SetGetterStubDeoptPCOffset(int pc_offset) {
1281     DCHECK(getter_stub_deopt_pc_offset() == Smi::FromInt(0));
1282     set_getter_stub_deopt_pc_offset(Smi::FromInt(pc_offset));
1283   }
1284
1285   void SetSetterStubDeoptPCOffset(int pc_offset) {
1286     DCHECK(setter_stub_deopt_pc_offset() == Smi::FromInt(0));
1287     set_setter_stub_deopt_pc_offset(Smi::FromInt(pc_offset));
1288   }
1289
1290   // For post mortem debugging.
1291   void RememberUnmappedPage(Address page, bool compacted);
1292
1293   // Global inline caching age: it is incremented on some GCs after context
1294   // disposal. We use it to flush inline caches.
1295   int global_ic_age() { return global_ic_age_; }
1296
1297   void AgeInlineCaches() {
1298     global_ic_age_ = (global_ic_age_ + 1) & SharedFunctionInfo::ICAgeBits::kMax;
1299   }
1300
1301   bool flush_monomorphic_ics() { return flush_monomorphic_ics_; }
1302
1303   int64_t amount_of_external_allocated_memory() {
1304     return amount_of_external_allocated_memory_;
1305   }
1306
1307   void DeoptMarkedAllocationSites();
1308
1309   bool MaximumSizeScavenge() { return maximum_size_scavenges_ > 0; }
1310
1311   bool DeoptMaybeTenuredAllocationSites() {
1312     return new_space_.IsAtMaximumCapacity() && maximum_size_scavenges_ == 0;
1313   }
1314
1315   // ObjectStats are kept in two arrays, counts and sizes. Related stats are
1316   // stored in a contiguous linear buffer. Stats groups are stored one after
1317   // another.
1318   enum {
1319     FIRST_CODE_KIND_SUB_TYPE = LAST_TYPE + 1,
1320     FIRST_FIXED_ARRAY_SUB_TYPE =
1321         FIRST_CODE_KIND_SUB_TYPE + Code::NUMBER_OF_KINDS,
1322     FIRST_CODE_AGE_SUB_TYPE =
1323         FIRST_FIXED_ARRAY_SUB_TYPE + LAST_FIXED_ARRAY_SUB_TYPE + 1,
1324     OBJECT_STATS_COUNT = FIRST_CODE_AGE_SUB_TYPE + Code::kCodeAgeCount + 1
1325   };
1326
1327   void RecordObjectStats(InstanceType type, size_t size) {
1328     DCHECK(type <= LAST_TYPE);
1329     object_counts_[type]++;
1330     object_sizes_[type] += size;
1331   }
1332
1333   void RecordCodeSubTypeStats(int code_sub_type, int code_age, size_t size) {
1334     int code_sub_type_index = FIRST_CODE_KIND_SUB_TYPE + code_sub_type;
1335     int code_age_index =
1336         FIRST_CODE_AGE_SUB_TYPE + code_age - Code::kFirstCodeAge;
1337     DCHECK(code_sub_type_index >= FIRST_CODE_KIND_SUB_TYPE &&
1338            code_sub_type_index < FIRST_CODE_AGE_SUB_TYPE);
1339     DCHECK(code_age_index >= FIRST_CODE_AGE_SUB_TYPE &&
1340            code_age_index < OBJECT_STATS_COUNT);
1341     object_counts_[code_sub_type_index]++;
1342     object_sizes_[code_sub_type_index] += size;
1343     object_counts_[code_age_index]++;
1344     object_sizes_[code_age_index] += size;
1345   }
1346
1347   void RecordFixedArraySubTypeStats(int array_sub_type, size_t size) {
1348     DCHECK(array_sub_type <= LAST_FIXED_ARRAY_SUB_TYPE);
1349     object_counts_[FIRST_FIXED_ARRAY_SUB_TYPE + array_sub_type]++;
1350     object_sizes_[FIRST_FIXED_ARRAY_SUB_TYPE + array_sub_type] += size;
1351   }
1352
1353   void CheckpointObjectStats();
1354
1355   // We don't use a LockGuard here since we want to lock the heap
1356   // only when FLAG_concurrent_recompilation is true.
1357   class RelocationLock {
1358    public:
1359     explicit RelocationLock(Heap* heap) : heap_(heap) {
1360       heap_->relocation_mutex_.Lock();
1361     }
1362
1363
1364     ~RelocationLock() { heap_->relocation_mutex_.Unlock(); }
1365
1366    private:
1367     Heap* heap_;
1368   };
1369
1370   void AddWeakObjectToCodeDependency(Handle<Object> obj,
1371                                      Handle<DependentCode> dep);
1372
1373   DependentCode* LookupWeakObjectToCodeDependency(Handle<Object> obj);
1374
1375   void InitializeWeakObjectToCodeTable() {
1376     set_weak_object_to_code_table(undefined_value());
1377   }
1378
1379   void EnsureWeakObjectToCodeTable();
1380
1381   static void FatalProcessOutOfMemory(const char* location,
1382                                       bool take_snapshot = false);
1383
1384   // This event is triggered after successful allocation of a new object made
1385   // by runtime. Allocations of target space for object evacuation do not
1386   // trigger the event. In order to track ALL allocations one must turn off
1387   // FLAG_inline_new and FLAG_use_allocation_folding.
1388   inline void OnAllocationEvent(HeapObject* object, int size_in_bytes);
1389
1390   // This event is triggered after object is moved to a new place.
1391   inline void OnMoveEvent(HeapObject* target, HeapObject* source,
1392                           int size_in_bytes);
1393
1394  protected:
1395   // Methods made available to tests.
1396
1397   // Allocates a JS Map in the heap.
1398   MUST_USE_RESULT AllocationResult
1399       AllocateMap(InstanceType instance_type, int instance_size,
1400                   ElementsKind elements_kind = TERMINAL_FAST_ELEMENTS_KIND);
1401
1402   // Allocates and initializes a new JavaScript object based on a
1403   // constructor.
1404   // If allocation_site is non-null, then a memento is emitted after the object
1405   // that points to the site.
1406   MUST_USE_RESULT AllocationResult
1407       AllocateJSObject(JSFunction* constructor,
1408                        PretenureFlag pretenure = NOT_TENURED,
1409                        AllocationSite* allocation_site = NULL);
1410
1411   // Allocates and initializes a new JavaScript object based on a map.
1412   // Passing an allocation site means that a memento will be created that
1413   // points to the site.
1414   MUST_USE_RESULT AllocationResult
1415       AllocateJSObjectFromMap(Map* map, PretenureFlag pretenure = NOT_TENURED,
1416                               bool alloc_props = true,
1417                               AllocationSite* allocation_site = NULL);
1418
1419   // Allocated a HeapNumber from value.
1420   MUST_USE_RESULT AllocationResult
1421       AllocateHeapNumber(double value, MutableMode mode = IMMUTABLE,
1422                          PretenureFlag pretenure = NOT_TENURED);
1423
1424   // Allocated a Float32x4 from value.
1425   MUST_USE_RESULT AllocationResult AllocateFloat32x4(
1426       float32x4_value_t value,
1427       PretenureFlag pretenure = NOT_TENURED);
1428
1429   // Allocated a Float64x2 from value.
1430   MUST_USE_RESULT AllocationResult AllocateFloat64x2(
1431       float64x2_value_t value,
1432       PretenureFlag pretenure = NOT_TENURED);
1433
1434   // Allocated a Int32x4 from value.
1435   MUST_USE_RESULT AllocationResult AllocateInt32x4(
1436       int32x4_value_t value,
1437       PretenureFlag pretenure = NOT_TENURED);
1438
1439   // Allocate a byte array of the specified length
1440   MUST_USE_RESULT AllocationResult
1441       AllocateByteArray(int length, PretenureFlag pretenure = NOT_TENURED);
1442
1443   // Copy the code and scope info part of the code object, but insert
1444   // the provided data as the relocation information.
1445   MUST_USE_RESULT AllocationResult
1446       CopyCode(Code* code, Vector<byte> reloc_info);
1447
1448   MUST_USE_RESULT AllocationResult CopyCode(Code* code);
1449
1450   // Allocates a fixed array initialized with undefined values
1451   MUST_USE_RESULT AllocationResult
1452       AllocateFixedArray(int length, PretenureFlag pretenure = NOT_TENURED);
1453
1454  private:
1455   Heap();
1456
1457   // The amount of external memory registered through the API kept alive
1458   // by global handles
1459   int64_t amount_of_external_allocated_memory_;
1460
1461   // Caches the amount of external memory registered at the last global gc.
1462   int64_t amount_of_external_allocated_memory_at_last_global_gc_;
1463
1464   // This can be calculated directly from a pointer to the heap; however, it is
1465   // more expedient to get at the isolate directly from within Heap methods.
1466   Isolate* isolate_;
1467
1468   Object* roots_[kRootListLength];
1469
1470   size_t code_range_size_;
1471   int reserved_semispace_size_;
1472   int max_semi_space_size_;
1473   int initial_semispace_size_;
1474   intptr_t max_old_generation_size_;
1475   intptr_t max_executable_size_;
1476   intptr_t maximum_committed_;
1477
1478   // For keeping track of how much data has survived
1479   // scavenge since last new space expansion.
1480   int survived_since_last_expansion_;
1481
1482   // For keeping track on when to flush RegExp code.
1483   int sweep_generation_;
1484
1485   int always_allocate_scope_depth_;
1486
1487   // For keeping track of context disposals.
1488   int contexts_disposed_;
1489
1490   int global_ic_age_;
1491
1492   bool flush_monomorphic_ics_;
1493
1494   int scan_on_scavenge_pages_;
1495
1496   NewSpace new_space_;
1497   OldSpace* old_pointer_space_;
1498   OldSpace* old_data_space_;
1499   OldSpace* code_space_;
1500   MapSpace* map_space_;
1501   CellSpace* cell_space_;
1502   PropertyCellSpace* property_cell_space_;
1503   LargeObjectSpace* lo_space_;
1504   HeapState gc_state_;
1505   int gc_post_processing_depth_;
1506   Address new_space_top_after_last_gc_;
1507
1508   // Returns the amount of external memory registered since last global gc.
1509   int64_t PromotedExternalMemorySize();
1510
1511   // How many "runtime allocations" happened.
1512   uint32_t allocations_count_;
1513
1514   // Running hash over allocations performed.
1515   uint32_t raw_allocations_hash_;
1516
1517   // Countdown counter, dumps allocation hash when 0.
1518   uint32_t dump_allocations_hash_countdown_;
1519
1520   // How many mark-sweep collections happened.
1521   unsigned int ms_count_;
1522
1523   // How many gc happened.
1524   unsigned int gc_count_;
1525
1526   // For post mortem debugging.
1527   static const int kRememberedUnmappedPages = 128;
1528   int remembered_unmapped_pages_index_;
1529   Address remembered_unmapped_pages_[kRememberedUnmappedPages];
1530
1531   // Total length of the strings we failed to flatten since the last GC.
1532   int unflattened_strings_length_;
1533
1534 #define ROOT_ACCESSOR(type, name, camel_name)                                 \
1535   inline void set_##name(type* value) {                                       \
1536     /* The deserializer makes use of the fact that these common roots are */  \
1537     /* never in new space and never on a page that is being compacted.    */  \
1538     DCHECK(k##camel_name##RootIndex >= kOldSpaceRoots || !InNewSpace(value)); \
1539     roots_[k##camel_name##RootIndex] = value;                                 \
1540   }
1541   ROOT_LIST(ROOT_ACCESSOR)
1542 #undef ROOT_ACCESSOR
1543
1544 #ifdef DEBUG
1545   // If the --gc-interval flag is set to a positive value, this
1546   // variable holds the value indicating the number of allocations
1547   // remain until the next failure and garbage collection.
1548   int allocation_timeout_;
1549 #endif  // DEBUG
1550
1551   // Limit that triggers a global GC on the next (normally caused) GC.  This
1552   // is checked when we have already decided to do a GC to help determine
1553   // which collector to invoke, before expanding a paged space in the old
1554   // generation and on every allocation in large object space.
1555   intptr_t old_generation_allocation_limit_;
1556
1557   // Indicates that an allocation has failed in the old generation since the
1558   // last GC.
1559   bool old_gen_exhausted_;
1560
1561   // Indicates that inline bump-pointer allocation has been globally disabled
1562   // for all spaces. This is used to disable allocations in generated code.
1563   bool inline_allocation_disabled_;
1564
1565   // Weak list heads, threaded through the objects.
1566   // List heads are initilized lazily and contain the undefined_value at start.
1567   Object* native_contexts_list_;
1568   Object* array_buffers_list_;
1569   Object* allocation_sites_list_;
1570
1571   // WeakHashTable that maps objects embedded in optimized code to dependent
1572   // code list. It is initilized lazily and contains the undefined_value at
1573   // start.
1574   Object* weak_object_to_code_table_;
1575
1576   // List of encountered weak collections (JSWeakMap and JSWeakSet) during
1577   // marking. It is initialized during marking, destroyed after marking and
1578   // contains Smi(0) while marking is not active.
1579   Object* encountered_weak_collections_;
1580
1581   StoreBufferRebuilder store_buffer_rebuilder_;
1582
1583   struct StringTypeTable {
1584     InstanceType type;
1585     int size;
1586     RootListIndex index;
1587   };
1588
1589   struct ConstantStringTable {
1590     const char* contents;
1591     RootListIndex index;
1592   };
1593
1594   struct StructTable {
1595     InstanceType type;
1596     int size;
1597     RootListIndex index;
1598   };
1599
1600   static const StringTypeTable string_type_table[];
1601   static const ConstantStringTable constant_string_table[];
1602   static const StructTable struct_table[];
1603
1604   // The special hidden string which is an empty string, but does not match
1605   // any string when looked up in properties.
1606   String* hidden_string_;
1607
1608   // GC callback function, called before and after mark-compact GC.
1609   // Allocations in the callback function are disallowed.
1610   struct GCPrologueCallbackPair {
1611     GCPrologueCallbackPair(v8::Isolate::GCPrologueCallback callback,
1612                            GCType gc_type, bool pass_isolate)
1613         : callback(callback), gc_type(gc_type), pass_isolate_(pass_isolate) {}
1614     bool operator==(const GCPrologueCallbackPair& pair) const {
1615       return pair.callback == callback;
1616     }
1617     v8::Isolate::GCPrologueCallback callback;
1618     GCType gc_type;
1619     // TODO(dcarney): remove variable
1620     bool pass_isolate_;
1621   };
1622   List<GCPrologueCallbackPair> gc_prologue_callbacks_;
1623
1624   struct GCEpilogueCallbackPair {
1625     GCEpilogueCallbackPair(v8::Isolate::GCPrologueCallback callback,
1626                            GCType gc_type, bool pass_isolate)
1627         : callback(callback), gc_type(gc_type), pass_isolate_(pass_isolate) {}
1628     bool operator==(const GCEpilogueCallbackPair& pair) const {
1629       return pair.callback == callback;
1630     }
1631     v8::Isolate::GCPrologueCallback callback;
1632     GCType gc_type;
1633     // TODO(dcarney): remove variable
1634     bool pass_isolate_;
1635   };
1636   List<GCEpilogueCallbackPair> gc_epilogue_callbacks_;
1637
1638   // Support for computing object sizes during GC.
1639   HeapObjectCallback gc_safe_size_of_old_object_;
1640   static int GcSafeSizeOfOldObject(HeapObject* object);
1641
1642   // Update the GC state. Called from the mark-compact collector.
1643   void MarkMapPointersAsEncoded(bool encoded) {
1644     DCHECK(!encoded);
1645     gc_safe_size_of_old_object_ = &GcSafeSizeOfOldObject;
1646   }
1647
1648   // Code that should be run before and after each GC.  Includes some
1649   // reporting/verification activities when compiled with DEBUG set.
1650   void GarbageCollectionPrologue();
1651   void GarbageCollectionEpilogue();
1652
1653   // Pretenuring decisions are made based on feedback collected during new
1654   // space evacuation. Note that between feedback collection and calling this
1655   // method object in old space must not move.
1656   // Right now we only process pretenuring feedback in high promotion mode.
1657   void ProcessPretenuringFeedback();
1658
1659   // Checks whether a global GC is necessary
1660   GarbageCollector SelectGarbageCollector(AllocationSpace space,
1661                                           const char** reason);
1662
1663   // Make sure there is a filler value behind the top of the new space
1664   // so that the GC does not confuse some unintialized/stale memory
1665   // with the allocation memento of the object at the top
1666   void EnsureFillerObjectAtTop();
1667
1668   // Ensure that we have swept all spaces in such a way that we can iterate
1669   // over all objects.  May cause a GC.
1670   void MakeHeapIterable();
1671
1672   // Performs garbage collection operation.
1673   // Returns whether there is a chance that another major GC could
1674   // collect more garbage.
1675   bool CollectGarbage(
1676       GarbageCollector collector, const char* gc_reason,
1677       const char* collector_reason,
1678       const GCCallbackFlags gc_callback_flags = kNoGCCallbackFlags);
1679
1680   // Performs garbage collection
1681   // Returns whether there is a chance another major GC could
1682   // collect more garbage.
1683   bool PerformGarbageCollection(
1684       GarbageCollector collector,
1685       const GCCallbackFlags gc_callback_flags = kNoGCCallbackFlags);
1686
1687   inline void UpdateOldSpaceLimits();
1688
1689   // Selects the proper allocation space depending on the given object
1690   // size, pretenuring decision, and preferred old-space.
1691   static AllocationSpace SelectSpace(int object_size,
1692                                      AllocationSpace preferred_old_space,
1693                                      PretenureFlag pretenure) {
1694     DCHECK(preferred_old_space == OLD_POINTER_SPACE ||
1695            preferred_old_space == OLD_DATA_SPACE);
1696     if (object_size > Page::kMaxRegularHeapObjectSize) return LO_SPACE;
1697     return (pretenure == TENURED) ? preferred_old_space : NEW_SPACE;
1698   }
1699
1700   // Allocate an uninitialized object.  The memory is non-executable if the
1701   // hardware and OS allow.  This is the single choke-point for allocations
1702   // performed by the runtime and should not be bypassed (to extend this to
1703   // inlined allocations, use the Heap::DisableInlineAllocation() support).
1704   MUST_USE_RESULT inline AllocationResult AllocateRaw(
1705       int size_in_bytes, AllocationSpace space, AllocationSpace retry_space);
1706
1707   // Allocates a heap object based on the map.
1708   MUST_USE_RESULT AllocationResult
1709       Allocate(Map* map, AllocationSpace space,
1710                AllocationSite* allocation_site = NULL);
1711
1712   // Allocates a partial map for bootstrapping.
1713   MUST_USE_RESULT AllocationResult
1714       AllocatePartialMap(InstanceType instance_type, int instance_size);
1715
1716   // Initializes a JSObject based on its map.
1717   void InitializeJSObjectFromMap(JSObject* obj, FixedArray* properties,
1718                                  Map* map);
1719   void InitializeAllocationMemento(AllocationMemento* memento,
1720                                    AllocationSite* allocation_site);
1721
1722   // Allocate a block of memory in the given space (filled with a filler).
1723   // Used as a fall-back for generated code when the space is full.
1724   MUST_USE_RESULT AllocationResult
1725       AllocateFillerObject(int size, bool double_align, AllocationSpace space);
1726
1727   // Allocate an uninitialized fixed array.
1728   MUST_USE_RESULT AllocationResult
1729       AllocateRawFixedArray(int length, PretenureFlag pretenure);
1730
1731   // Allocate an uninitialized fixed double array.
1732   MUST_USE_RESULT AllocationResult
1733       AllocateRawFixedDoubleArray(int length, PretenureFlag pretenure);
1734
1735   // Allocate an initialized fixed array with the given filler value.
1736   MUST_USE_RESULT AllocationResult
1737       AllocateFixedArrayWithFiller(int length, PretenureFlag pretenure,
1738                                    Object* filler);
1739
1740   // Allocate and partially initializes a String.  There are two String
1741   // encodings: one-byte and two-byte.  These functions allocate a string of
1742   // the given length and set its map and length fields.  The characters of
1743   // the string are uninitialized.
1744   MUST_USE_RESULT AllocationResult
1745       AllocateRawOneByteString(int length, PretenureFlag pretenure);
1746   MUST_USE_RESULT AllocationResult
1747       AllocateRawTwoByteString(int length, PretenureFlag pretenure);
1748
1749   bool CreateInitialMaps();
1750   void CreateInitialObjects();
1751
1752   // Allocates an internalized string in old space based on the character
1753   // stream.
1754   MUST_USE_RESULT inline AllocationResult AllocateInternalizedStringFromUtf8(
1755       Vector<const char> str, int chars, uint32_t hash_field);
1756
1757   MUST_USE_RESULT inline AllocationResult AllocateOneByteInternalizedString(
1758       Vector<const uint8_t> str, uint32_t hash_field);
1759
1760   MUST_USE_RESULT inline AllocationResult AllocateTwoByteInternalizedString(
1761       Vector<const uc16> str, uint32_t hash_field);
1762
1763   template <bool is_one_byte, typename T>
1764   MUST_USE_RESULT AllocationResult
1765       AllocateInternalizedStringImpl(T t, int chars, uint32_t hash_field);
1766
1767   template <typename T>
1768   MUST_USE_RESULT inline AllocationResult AllocateInternalizedStringImpl(
1769       T t, int chars, uint32_t hash_field);
1770
1771   // Allocates an uninitialized fixed array. It must be filled by the caller.
1772   MUST_USE_RESULT AllocationResult AllocateUninitializedFixedArray(int length);
1773
1774   // Make a copy of src and return it. Returns
1775   // Failure::RetryAfterGC(requested_bytes, space) if the allocation failed.
1776   MUST_USE_RESULT inline AllocationResult CopyFixedArray(FixedArray* src);
1777
1778   // Make a copy of src, set the map, and return the copy. Returns
1779   // Failure::RetryAfterGC(requested_bytes, space) if the allocation failed.
1780   MUST_USE_RESULT AllocationResult
1781       CopyFixedArrayWithMap(FixedArray* src, Map* map);
1782
1783   // Make a copy of src and return it. Returns
1784   // Failure::RetryAfterGC(requested_bytes, space) if the allocation failed.
1785   MUST_USE_RESULT inline AllocationResult CopyFixedDoubleArray(
1786       FixedDoubleArray* src);
1787
1788   // Make a copy of src and return it. Returns
1789   // Failure::RetryAfterGC(requested_bytes, space) if the allocation failed.
1790   MUST_USE_RESULT inline AllocationResult CopyConstantPoolArray(
1791       ConstantPoolArray* src);
1792
1793
1794   // Computes a single character string where the character has code.
1795   // A cache is used for one-byte (Latin1) codes.
1796   MUST_USE_RESULT AllocationResult
1797       LookupSingleCharacterStringFromCode(uint16_t code);
1798
1799   // Allocate a symbol in old space.
1800   MUST_USE_RESULT AllocationResult AllocateSymbol();
1801
1802   // Make a copy of src, set the map, and return the copy.
1803   MUST_USE_RESULT AllocationResult
1804       CopyConstantPoolArrayWithMap(ConstantPoolArray* src, Map* map);
1805
1806   MUST_USE_RESULT AllocationResult AllocateConstantPoolArray(
1807       const ConstantPoolArray::NumberOfEntries& small);
1808
1809   MUST_USE_RESULT AllocationResult AllocateExtendedConstantPoolArray(
1810       const ConstantPoolArray::NumberOfEntries& small,
1811       const ConstantPoolArray::NumberOfEntries& extended);
1812
1813   // Allocates an external array of the specified length and type.
1814   MUST_USE_RESULT AllocationResult
1815       AllocateExternalArray(int length, ExternalArrayType array_type,
1816                             void* external_pointer, PretenureFlag pretenure);
1817
1818   // Allocates a fixed typed array of the specified length and type.
1819   MUST_USE_RESULT AllocationResult
1820       AllocateFixedTypedArray(int length, ExternalArrayType array_type,
1821                               PretenureFlag pretenure);
1822
1823   // Make a copy of src and return it.
1824   MUST_USE_RESULT AllocationResult CopyAndTenureFixedCOWArray(FixedArray* src);
1825
1826   // Make a copy of src, set the map, and return the copy.
1827   MUST_USE_RESULT AllocationResult
1828       CopyFixedDoubleArrayWithMap(FixedDoubleArray* src, Map* map);
1829
1830   // Allocates a fixed double array with uninitialized values. Returns
1831   MUST_USE_RESULT AllocationResult AllocateUninitializedFixedDoubleArray(
1832       int length, PretenureFlag pretenure = NOT_TENURED);
1833
1834   // These five Create*EntryStub functions are here and forced to not be inlined
1835   // because of a gcc-4.4 bug that assigns wrong vtable entries.
1836   NO_INLINE(void CreateJSEntryStub());
1837   NO_INLINE(void CreateJSConstructEntryStub());
1838
1839   void CreateFixedStubs();
1840
1841   // Allocate empty fixed array.
1842   MUST_USE_RESULT AllocationResult AllocateEmptyFixedArray();
1843
1844   // Allocate empty external array of given type.
1845   MUST_USE_RESULT AllocationResult
1846       AllocateEmptyExternalArray(ExternalArrayType array_type);
1847
1848   // Allocate empty fixed typed array of given type.
1849   MUST_USE_RESULT AllocationResult
1850       AllocateEmptyFixedTypedArray(ExternalArrayType array_type);
1851
1852   // Allocate empty constant pool array.
1853   MUST_USE_RESULT AllocationResult AllocateEmptyConstantPoolArray();
1854
1855   // Allocate a tenured simple cell.
1856   MUST_USE_RESULT AllocationResult AllocateCell(Object* value);
1857
1858   // Allocate a tenured JS global property cell initialized with the hole.
1859   MUST_USE_RESULT AllocationResult AllocatePropertyCell();
1860
1861   // Allocates a new utility object in the old generation.
1862   MUST_USE_RESULT AllocationResult AllocateStruct(InstanceType type);
1863
1864   // Allocates a new foreign object.
1865   MUST_USE_RESULT AllocationResult
1866       AllocateForeign(Address address, PretenureFlag pretenure = NOT_TENURED);
1867
1868   MUST_USE_RESULT AllocationResult
1869       AllocateCode(int object_size, bool immovable);
1870
1871   MUST_USE_RESULT AllocationResult InternalizeStringWithKey(HashTableKey* key);
1872
1873   MUST_USE_RESULT AllocationResult InternalizeString(String* str);
1874
1875   // Performs a minor collection in new generation.
1876   void Scavenge();
1877
1878   // Commits from space if it is uncommitted.
1879   void EnsureFromSpaceIsCommitted();
1880
1881   // Uncommit unused semi space.
1882   bool UncommitFromSpace() { return new_space_.UncommitFromSpace(); }
1883
1884   // Fill in bogus values in from space
1885   void ZapFromSpace();
1886
1887   static String* UpdateNewSpaceReferenceInExternalStringTableEntry(
1888       Heap* heap, Object** pointer);
1889
1890   Address DoScavenge(ObjectVisitor* scavenge_visitor, Address new_space_front);
1891   static void ScavengeStoreBufferCallback(Heap* heap, MemoryChunk* page,
1892                                           StoreBufferEvent event);
1893
1894   // Performs a major collection in the whole heap.
1895   void MarkCompact();
1896
1897   // Code to be run before and after mark-compact.
1898   void MarkCompactPrologue();
1899
1900   void ProcessNativeContexts(WeakObjectRetainer* retainer);
1901   void ProcessArrayBuffers(WeakObjectRetainer* retainer);
1902   void ProcessAllocationSites(WeakObjectRetainer* retainer);
1903
1904   // Deopts all code that contains allocation instruction which are tenured or
1905   // not tenured. Moreover it clears the pretenuring allocation site statistics.
1906   void ResetAllAllocationSitesDependentCode(PretenureFlag flag);
1907
1908   // Evaluates local pretenuring for the old space and calls
1909   // ResetAllTenuredAllocationSitesDependentCode if too many objects died in
1910   // the old space.
1911   void EvaluateOldSpaceLocalPretenuring(uint64_t size_of_objects_before_gc);
1912
1913   // Called on heap tear-down.
1914   void TearDownArrayBuffers();
1915
1916   // Record statistics before and after garbage collection.
1917   void ReportStatisticsBeforeGC();
1918   void ReportStatisticsAfterGC();
1919
1920   // Slow part of scavenge object.
1921   static void ScavengeObjectSlow(HeapObject** p, HeapObject* object);
1922
1923   // Total RegExp code ever generated
1924   double total_regexp_code_generated_;
1925
1926   GCTracer tracer_;
1927
1928   // Creates and installs the full-sized number string cache.
1929   int FullSizeNumberStringCacheLength();
1930   // Flush the number to string cache.
1931   void FlushNumberStringCache();
1932
1933   // Sets used allocation sites entries to undefined.
1934   void FlushAllocationSitesScratchpad();
1935
1936   // Initializes the allocation sites scratchpad with undefined values.
1937   void InitializeAllocationSitesScratchpad();
1938
1939   // Adds an allocation site to the scratchpad if there is space left.
1940   void AddAllocationSiteToScratchpad(AllocationSite* site,
1941                                      ScratchpadSlotMode mode);
1942
1943   void UpdateSurvivalStatistics(int start_new_space_size);
1944
1945   static const int kYoungSurvivalRateHighThreshold = 90;
1946   static const int kYoungSurvivalRateAllowedDeviation = 15;
1947
1948   static const int kOldSurvivalRateLowThreshold = 10;
1949
1950   int high_survival_rate_period_length_;
1951   intptr_t promoted_objects_size_;
1952   double promotion_rate_;
1953   intptr_t semi_space_copied_object_size_;
1954   double semi_space_copied_rate_;
1955   int nodes_died_in_new_space_;
1956   int nodes_copied_in_new_space_;
1957   int nodes_promoted_;
1958
1959   // This is the pretenuring trigger for allocation sites that are in maybe
1960   // tenure state. When we switched to the maximum new space size we deoptimize
1961   // the code that belongs to the allocation site and derive the lifetime
1962   // of the allocation site.
1963   unsigned int maximum_size_scavenges_;
1964
1965   // TODO(hpayer): Allocation site pretenuring may make this method obsolete.
1966   // Re-visit incremental marking heuristics.
1967   bool IsHighSurvivalRate() { return high_survival_rate_period_length_ > 0; }
1968
1969   void SelectScavengingVisitorsTable();
1970
1971   void IdleMarkCompact(const char* message);
1972
1973   void AdvanceIdleIncrementalMarking(intptr_t step_size);
1974
1975   bool WorthActivatingIncrementalMarking();
1976
1977   void ClearObjectStats(bool clear_last_time_stats = false);
1978
1979   void set_weak_object_to_code_table(Object* value) {
1980     DCHECK(!InNewSpace(value));
1981     weak_object_to_code_table_ = value;
1982   }
1983
1984   Object** weak_object_to_code_table_address() {
1985     return &weak_object_to_code_table_;
1986   }
1987
1988   inline void UpdateAllocationsHash(HeapObject* object);
1989   inline void UpdateAllocationsHash(uint32_t value);
1990   inline void PrintAlloctionsHash();
1991
1992   static const int kInitialStringTableSize = 2048;
1993   static const int kInitialEvalCacheSize = 64;
1994   static const int kInitialNumberStringCacheSize = 256;
1995
1996   // Object counts and used memory by InstanceType
1997   size_t object_counts_[OBJECT_STATS_COUNT];
1998   size_t object_counts_last_time_[OBJECT_STATS_COUNT];
1999   size_t object_sizes_[OBJECT_STATS_COUNT];
2000   size_t object_sizes_last_time_[OBJECT_STATS_COUNT];
2001
2002   // Maximum GC pause.
2003   double max_gc_pause_;
2004
2005   // Total time spent in GC.
2006   double total_gc_time_ms_;
2007
2008   // Maximum size of objects alive after GC.
2009   intptr_t max_alive_after_gc_;
2010
2011   // Minimal interval between two subsequent collections.
2012   double min_in_mutator_;
2013
2014   // Cumulative GC time spent in marking
2015   double marking_time_;
2016
2017   // Cumulative GC time spent in sweeping
2018   double sweeping_time_;
2019
2020   MarkCompactCollector mark_compact_collector_;
2021
2022   StoreBuffer store_buffer_;
2023
2024   Marking marking_;
2025
2026   IncrementalMarking incremental_marking_;
2027
2028   GCIdleTimeHandler gc_idle_time_handler_;
2029   unsigned int gc_count_at_last_idle_gc_;
2030
2031   // These two counters are monotomically increasing and never reset.
2032   size_t full_codegen_bytes_generated_;
2033   size_t crankshaft_codegen_bytes_generated_;
2034
2035   // If the --deopt_every_n_garbage_collections flag is set to a positive value,
2036   // this variable holds the number of garbage collections since the last
2037   // deoptimization triggered by garbage collection.
2038   int gcs_since_last_deopt_;
2039
2040 #ifdef VERIFY_HEAP
2041   int no_weak_object_verification_scope_depth_;
2042 #endif
2043
2044   static const int kAllocationSiteScratchpadSize = 256;
2045   int allocation_sites_scratchpad_length_;
2046
2047   static const int kMaxMarkCompactsInIdleRound = 7;
2048   static const int kIdleScavengeThreshold = 5;
2049
2050   // Shared state read by the scavenge collector and set by ScavengeObject.
2051   PromotionQueue promotion_queue_;
2052
2053   // Flag is set when the heap has been configured.  The heap can be repeatedly
2054   // configured through the API until it is set up.
2055   bool configured_;
2056
2057   ExternalStringTable external_string_table_;
2058
2059   VisitorDispatchTable<ScavengingCallback> scavenging_visitors_table_;
2060
2061   MemoryChunk* chunks_queued_for_free_;
2062
2063   base::Mutex relocation_mutex_;
2064
2065   int gc_callbacks_depth_;
2066
2067   friend class AlwaysAllocateScope;
2068   friend class Factory;
2069   friend class GCCallbacksScope;
2070   friend class GCTracer;
2071   friend class HeapIterator;
2072   friend class Isolate;
2073   friend class MarkCompactCollector;
2074   friend class MarkCompactMarkingVisitor;
2075   friend class MapCompact;
2076 #ifdef VERIFY_HEAP
2077   friend class NoWeakObjectVerificationScope;
2078 #endif
2079   friend class Page;
2080
2081   DISALLOW_COPY_AND_ASSIGN(Heap);
2082 };
2083
2084
2085 class HeapStats {
2086  public:
2087   static const int kStartMarker = 0xDECADE00;
2088   static const int kEndMarker = 0xDECADE01;
2089
2090   int* start_marker;                       //  0
2091   int* new_space_size;                     //  1
2092   int* new_space_capacity;                 //  2
2093   intptr_t* old_pointer_space_size;        //  3
2094   intptr_t* old_pointer_space_capacity;    //  4
2095   intptr_t* old_data_space_size;           //  5
2096   intptr_t* old_data_space_capacity;       //  6
2097   intptr_t* code_space_size;               //  7
2098   intptr_t* code_space_capacity;           //  8
2099   intptr_t* map_space_size;                //  9
2100   intptr_t* map_space_capacity;            // 10
2101   intptr_t* cell_space_size;               // 11
2102   intptr_t* cell_space_capacity;           // 12
2103   intptr_t* lo_space_size;                 // 13
2104   int* global_handle_count;                // 14
2105   int* weak_global_handle_count;           // 15
2106   int* pending_global_handle_count;        // 16
2107   int* near_death_global_handle_count;     // 17
2108   int* free_global_handle_count;           // 18
2109   intptr_t* memory_allocator_size;         // 19
2110   intptr_t* memory_allocator_capacity;     // 20
2111   int* objects_per_type;                   // 21
2112   int* size_per_type;                      // 22
2113   int* os_error;                           // 23
2114   int* end_marker;                         // 24
2115   intptr_t* property_cell_space_size;      // 25
2116   intptr_t* property_cell_space_capacity;  // 26
2117 };
2118
2119
2120 class AlwaysAllocateScope {
2121  public:
2122   explicit inline AlwaysAllocateScope(Isolate* isolate);
2123   inline ~AlwaysAllocateScope();
2124
2125  private:
2126   // Implicitly disable artificial allocation failures.
2127   Heap* heap_;
2128   DisallowAllocationFailure daf_;
2129 };
2130
2131
2132 #ifdef VERIFY_HEAP
2133 class NoWeakObjectVerificationScope {
2134  public:
2135   inline NoWeakObjectVerificationScope();
2136   inline ~NoWeakObjectVerificationScope();
2137 };
2138 #endif
2139
2140
2141 class GCCallbacksScope {
2142  public:
2143   explicit inline GCCallbacksScope(Heap* heap);
2144   inline ~GCCallbacksScope();
2145
2146   inline bool CheckReenter();
2147
2148  private:
2149   Heap* heap_;
2150 };
2151
2152
2153 // Visitor class to verify interior pointers in spaces that do not contain
2154 // or care about intergenerational references. All heap object pointers have to
2155 // point into the heap to a location that has a map pointer at its first word.
2156 // Caveat: Heap::Contains is an approximation because it can return true for
2157 // objects in a heap space but above the allocation pointer.
2158 class VerifyPointersVisitor : public ObjectVisitor {
2159  public:
2160   inline void VisitPointers(Object** start, Object** end);
2161 };
2162
2163
2164 // Verify that all objects are Smis.
2165 class VerifySmisVisitor : public ObjectVisitor {
2166  public:
2167   inline void VisitPointers(Object** start, Object** end);
2168 };
2169
2170
2171 // Space iterator for iterating over all spaces of the heap.  Returns each space
2172 // in turn, and null when it is done.
2173 class AllSpaces BASE_EMBEDDED {
2174  public:
2175   explicit AllSpaces(Heap* heap) : heap_(heap), counter_(FIRST_SPACE) {}
2176   Space* next();
2177
2178  private:
2179   Heap* heap_;
2180   int counter_;
2181 };
2182
2183
2184 // Space iterator for iterating over all old spaces of the heap: Old pointer
2185 // space, old data space and code space.  Returns each space in turn, and null
2186 // when it is done.
2187 class OldSpaces BASE_EMBEDDED {
2188  public:
2189   explicit OldSpaces(Heap* heap) : heap_(heap), counter_(OLD_POINTER_SPACE) {}
2190   OldSpace* next();
2191
2192  private:
2193   Heap* heap_;
2194   int counter_;
2195 };
2196
2197
2198 // Space iterator for iterating over all the paged spaces of the heap: Map
2199 // space, old pointer space, old data space, code space and cell space.  Returns
2200 // each space in turn, and null when it is done.
2201 class PagedSpaces BASE_EMBEDDED {
2202  public:
2203   explicit PagedSpaces(Heap* heap) : heap_(heap), counter_(OLD_POINTER_SPACE) {}
2204   PagedSpace* next();
2205
2206  private:
2207   Heap* heap_;
2208   int counter_;
2209 };
2210
2211
2212 // Space iterator for iterating over all spaces of the heap.
2213 // For each space an object iterator is provided. The deallocation of the
2214 // returned object iterators is handled by the space iterator.
2215 class SpaceIterator : public Malloced {
2216  public:
2217   explicit SpaceIterator(Heap* heap);
2218   SpaceIterator(Heap* heap, HeapObjectCallback size_func);
2219   virtual ~SpaceIterator();
2220
2221   bool has_next();
2222   ObjectIterator* next();
2223
2224  private:
2225   ObjectIterator* CreateIterator();
2226
2227   Heap* heap_;
2228   int current_space_;         // from enum AllocationSpace.
2229   ObjectIterator* iterator_;  // object iterator for the current space.
2230   HeapObjectCallback size_func_;
2231 };
2232
2233
2234 // A HeapIterator provides iteration over the whole heap. It
2235 // aggregates the specific iterators for the different spaces as
2236 // these can only iterate over one space only.
2237 //
2238 // HeapIterator ensures there is no allocation during its lifetime
2239 // (using an embedded DisallowHeapAllocation instance).
2240 //
2241 // HeapIterator can skip free list nodes (that is, de-allocated heap
2242 // objects that still remain in the heap). As implementation of free
2243 // nodes filtering uses GC marks, it can't be used during MS/MC GC
2244 // phases. Also, it is forbidden to interrupt iteration in this mode,
2245 // as this will leave heap objects marked (and thus, unusable).
2246 class HeapObjectsFilter;
2247
2248 class HeapIterator BASE_EMBEDDED {
2249  public:
2250   enum HeapObjectsFiltering { kNoFiltering, kFilterUnreachable };
2251
2252   explicit HeapIterator(Heap* heap);
2253   HeapIterator(Heap* heap, HeapObjectsFiltering filtering);
2254   ~HeapIterator();
2255
2256   HeapObject* next();
2257   void reset();
2258
2259  private:
2260   struct MakeHeapIterableHelper {
2261     explicit MakeHeapIterableHelper(Heap* heap) { heap->MakeHeapIterable(); }
2262   };
2263
2264   // Perform the initialization.
2265   void Init();
2266   // Perform all necessary shutdown (destruction) work.
2267   void Shutdown();
2268   HeapObject* NextObject();
2269
2270   MakeHeapIterableHelper make_heap_iterable_helper_;
2271   DisallowHeapAllocation no_heap_allocation_;
2272   Heap* heap_;
2273   HeapObjectsFiltering filtering_;
2274   HeapObjectsFilter* filter_;
2275   // Space iterator for iterating all the spaces.
2276   SpaceIterator* space_iterator_;
2277   // Object iterator for the space currently being iterated.
2278   ObjectIterator* object_iterator_;
2279 };
2280
2281
2282 // Cache for mapping (map, property name) into field offset.
2283 // Cleared at startup and prior to mark sweep collection.
2284 class KeyedLookupCache {
2285  public:
2286   // Lookup field offset for (map, name). If absent, -1 is returned.
2287   int Lookup(Handle<Map> map, Handle<Name> name);
2288
2289   // Update an element in the cache.
2290   void Update(Handle<Map> map, Handle<Name> name, int field_offset);
2291
2292   // Clear the cache.
2293   void Clear();
2294
2295   static const int kLength = 256;
2296   static const int kCapacityMask = kLength - 1;
2297   static const int kMapHashShift = 5;
2298   static const int kHashMask = -4;  // Zero the last two bits.
2299   static const int kEntriesPerBucket = 4;
2300   static const int kEntryLength = 2;
2301   static const int kMapIndex = 0;
2302   static const int kKeyIndex = 1;
2303   static const int kNotFound = -1;
2304
2305   // kEntriesPerBucket should be a power of 2.
2306   STATIC_ASSERT((kEntriesPerBucket & (kEntriesPerBucket - 1)) == 0);
2307   STATIC_ASSERT(kEntriesPerBucket == -kHashMask);
2308
2309  private:
2310   KeyedLookupCache() {
2311     for (int i = 0; i < kLength; ++i) {
2312       keys_[i].map = NULL;
2313       keys_[i].name = NULL;
2314       field_offsets_[i] = kNotFound;
2315     }
2316   }
2317
2318   static inline int Hash(Handle<Map> map, Handle<Name> name);
2319
2320   // Get the address of the keys and field_offsets arrays.  Used in
2321   // generated code to perform cache lookups.
2322   Address keys_address() { return reinterpret_cast<Address>(&keys_); }
2323
2324   Address field_offsets_address() {
2325     return reinterpret_cast<Address>(&field_offsets_);
2326   }
2327
2328   struct Key {
2329     Map* map;
2330     Name* name;
2331   };
2332
2333   Key keys_[kLength];
2334   int field_offsets_[kLength];
2335
2336   friend class ExternalReference;
2337   friend class Isolate;
2338   DISALLOW_COPY_AND_ASSIGN(KeyedLookupCache);
2339 };
2340
2341
2342 // Cache for mapping (map, property name) into descriptor index.
2343 // The cache contains both positive and negative results.
2344 // Descriptor index equals kNotFound means the property is absent.
2345 // Cleared at startup and prior to any gc.
2346 class DescriptorLookupCache {
2347  public:
2348   // Lookup descriptor index for (map, name).
2349   // If absent, kAbsent is returned.
2350   int Lookup(Map* source, Name* name) {
2351     if (!name->IsUniqueName()) return kAbsent;
2352     int index = Hash(source, name);
2353     Key& key = keys_[index];
2354     if ((key.source == source) && (key.name == name)) return results_[index];
2355     return kAbsent;
2356   }
2357
2358   // Update an element in the cache.
2359   void Update(Map* source, Name* name, int result) {
2360     DCHECK(result != kAbsent);
2361     if (name->IsUniqueName()) {
2362       int index = Hash(source, name);
2363       Key& key = keys_[index];
2364       key.source = source;
2365       key.name = name;
2366       results_[index] = result;
2367     }
2368   }
2369
2370   // Clear the cache.
2371   void Clear();
2372
2373   static const int kAbsent = -2;
2374
2375  private:
2376   DescriptorLookupCache() {
2377     for (int i = 0; i < kLength; ++i) {
2378       keys_[i].source = NULL;
2379       keys_[i].name = NULL;
2380       results_[i] = kAbsent;
2381     }
2382   }
2383
2384   static int Hash(Object* source, Name* name) {
2385     // Uses only lower 32 bits if pointers are larger.
2386     uint32_t source_hash =
2387         static_cast<uint32_t>(reinterpret_cast<uintptr_t>(source)) >>
2388         kPointerSizeLog2;
2389     uint32_t name_hash =
2390         static_cast<uint32_t>(reinterpret_cast<uintptr_t>(name)) >>
2391         kPointerSizeLog2;
2392     return (source_hash ^ name_hash) % kLength;
2393   }
2394
2395   static const int kLength = 64;
2396   struct Key {
2397     Map* source;
2398     Name* name;
2399   };
2400
2401   Key keys_[kLength];
2402   int results_[kLength];
2403
2404   friend class Isolate;
2405   DISALLOW_COPY_AND_ASSIGN(DescriptorLookupCache);
2406 };
2407
2408
2409 class RegExpResultsCache {
2410  public:
2411   enum ResultsCacheType { REGEXP_MULTIPLE_INDICES, STRING_SPLIT_SUBSTRINGS };
2412
2413   // Attempt to retrieve a cached result.  On failure, 0 is returned as a Smi.
2414   // On success, the returned result is guaranteed to be a COW-array.
2415   static Object* Lookup(Heap* heap, String* key_string, Object* key_pattern,
2416                         ResultsCacheType type);
2417   // Attempt to add value_array to the cache specified by type.  On success,
2418   // value_array is turned into a COW-array.
2419   static void Enter(Isolate* isolate, Handle<String> key_string,
2420                     Handle<Object> key_pattern, Handle<FixedArray> value_array,
2421                     ResultsCacheType type);
2422   static void Clear(FixedArray* cache);
2423   static const int kRegExpResultsCacheSize = 0x100;
2424
2425  private:
2426   static const int kArrayEntriesPerCacheEntry = 4;
2427   static const int kStringOffset = 0;
2428   static const int kPatternOffset = 1;
2429   static const int kArrayOffset = 2;
2430 };
2431
2432
2433 // Abstract base class for checking whether a weak object should be retained.
2434 class WeakObjectRetainer {
2435  public:
2436   virtual ~WeakObjectRetainer() {}
2437
2438   // Return whether this object should be retained. If NULL is returned the
2439   // object has no references. Otherwise the address of the retained object
2440   // should be returned as in some GC situations the object has been moved.
2441   virtual Object* RetainAs(Object* object) = 0;
2442 };
2443
2444
2445 // Intrusive object marking uses least significant bit of
2446 // heap object's map word to mark objects.
2447 // Normally all map words have least significant bit set
2448 // because they contain tagged map pointer.
2449 // If the bit is not set object is marked.
2450 // All objects should be unmarked before resuming
2451 // JavaScript execution.
2452 class IntrusiveMarking {
2453  public:
2454   static bool IsMarked(HeapObject* object) {
2455     return (object->map_word().ToRawValue() & kNotMarkedBit) == 0;
2456   }
2457
2458   static void ClearMark(HeapObject* object) {
2459     uintptr_t map_word = object->map_word().ToRawValue();
2460     object->set_map_word(MapWord::FromRawValue(map_word | kNotMarkedBit));
2461     DCHECK(!IsMarked(object));
2462   }
2463
2464   static void SetMark(HeapObject* object) {
2465     uintptr_t map_word = object->map_word().ToRawValue();
2466     object->set_map_word(MapWord::FromRawValue(map_word & ~kNotMarkedBit));
2467     DCHECK(IsMarked(object));
2468   }
2469
2470   static Map* MapOfMarkedObject(HeapObject* object) {
2471     uintptr_t map_word = object->map_word().ToRawValue();
2472     return MapWord::FromRawValue(map_word | kNotMarkedBit).ToMap();
2473   }
2474
2475   static int SizeOfMarkedObject(HeapObject* object) {
2476     return object->SizeFromMap(MapOfMarkedObject(object));
2477   }
2478
2479  private:
2480   static const uintptr_t kNotMarkedBit = 0x1;
2481   STATIC_ASSERT((kHeapObjectTag & kNotMarkedBit) != 0);  // NOLINT
2482 };
2483
2484
2485 #ifdef DEBUG
2486 // Helper class for tracing paths to a search target Object from all roots.
2487 // The TracePathFrom() method can be used to trace paths from a specific
2488 // object to the search target object.
2489 class PathTracer : public ObjectVisitor {
2490  public:
2491   enum WhatToFind {
2492     FIND_ALL,   // Will find all matches.
2493     FIND_FIRST  // Will stop the search after first match.
2494   };
2495
2496   // Tags 0, 1, and 3 are used. Use 2 for marking visited HeapObject.
2497   static const int kMarkTag = 2;
2498
2499   // For the WhatToFind arg, if FIND_FIRST is specified, tracing will stop
2500   // after the first match.  If FIND_ALL is specified, then tracing will be
2501   // done for all matches.
2502   PathTracer(Object* search_target, WhatToFind what_to_find,
2503              VisitMode visit_mode)
2504       : search_target_(search_target),
2505         found_target_(false),
2506         found_target_in_trace_(false),
2507         what_to_find_(what_to_find),
2508         visit_mode_(visit_mode),
2509         object_stack_(20),
2510         no_allocation() {}
2511
2512   virtual void VisitPointers(Object** start, Object** end);
2513
2514   void Reset();
2515   void TracePathFrom(Object** root);
2516
2517   bool found() const { return found_target_; }
2518
2519   static Object* const kAnyGlobalObject;
2520
2521  protected:
2522   class MarkVisitor;
2523   class UnmarkVisitor;
2524
2525   void MarkRecursively(Object** p, MarkVisitor* mark_visitor);
2526   void UnmarkRecursively(Object** p, UnmarkVisitor* unmark_visitor);
2527   virtual void ProcessResults();
2528
2529   Object* search_target_;
2530   bool found_target_;
2531   bool found_target_in_trace_;
2532   WhatToFind what_to_find_;
2533   VisitMode visit_mode_;
2534   List<Object*> object_stack_;
2535
2536   DisallowHeapAllocation no_allocation;  // i.e. no gc allowed.
2537
2538  private:
2539   DISALLOW_IMPLICIT_CONSTRUCTORS(PathTracer);
2540 };
2541 #endif  // DEBUG
2542 }
2543 }  // namespace v8::internal
2544
2545 #endif  // V8_HEAP_HEAP_H_